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TIGGE技术对西南地区地面要素预报性能的分析 预览
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作者 陈良 夏宇 陈法敬 《暴雨灾害》 2019年第4期364-372,共9页
基于TIGGE中欧洲中期天气预报中心和美国国家环境预报中心全球集合预报系统(EC_GEPS和NCEP_GEPS)的2016年1月1日-2017年12月31日连续2 a的预报资料,对两套系统在西南地区10 d以内的2 m温度和24 h定量降水预报进行检验评估和综合分析。2 ... 基于TIGGE中欧洲中期天气预报中心和美国国家环境预报中心全球集合预报系统(EC_GEPS和NCEP_GEPS)的2016年1月1日-2017年12月31日连续2 a的预报资料,对两套系统在西南地区10 d以内的2 m温度和24 h定量降水预报进行检验评估和综合分析。2 m温度预报检验结果表明:EC_GEPS和NCEP_GEPS的2 m温度控制预报和集合平均预报的均方根误差均普遍偏高且NCEP_GEPS总体而言优于EC_GEPS;两套系统集合平均均方根误差相对于控制预报改进不明显;集合离散度均明显偏低;Talagrand分布均呈现出非常明显的"J型"分布特征,Outlier评分普遍偏高且EC_GEPS的Outlier评分明显低于NCEP_GEPS;从集合最小值到集合最大值,随着集合百分位的增大,各个预报时效的均方根误差逐渐减小,集合最大值预报技巧最高。降水预报检验结果表明:EC_GEPS和NCEP_GEPS的24 h定量降水预报的Talagrand分布总体而言均呈现出"L型"分布特征且NCEP_GEPS更加明显;NCEP_GEPS各个预报时效的Outlier评分均普遍偏高且明显高于EC_GEPS;EC_GEPS的降水概率预报技巧明显优于NCEP_GEPS;EC_GEPS的70%集合百分位预报技巧最高,NCEP_GEPS的80%集合百分位预报技巧最高。EC_GEPS和NCEP_GEPS在西南地区的2 m温度预报和降水预报均存在一定的系统性误差,进行相应的集合预报系统性偏差订正应该能较好地改进预报技巧。 展开更多
关键词 全球交互式大集合(TIGGE) 集合预报 西南地区 预报检验
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基于SEEPS方法的重庆地区降水数值预报性能分析
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作者 陈良 陈法敬 夏宇 《西南大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期116-124,共9页
本研究简要介绍了SEEPS方法的具体计算方案,将该方法应用到重庆地区的降水数值预报检验中,对重庆地区常用的3个业务数值模式2017年全年的预报结果进行了检验评估,并对比分析了3个模式降水预报性能的总体差异及时空分布特征.结果表明,综... 本研究简要介绍了SEEPS方法的具体计算方案,将该方法应用到重庆地区的降水数值预报检验中,对重庆地区常用的3个业务数值模式2017年全年的预报结果进行了检验评估,并对比分析了3个模式降水预报性能的总体差异及时空分布特征.结果表明,综合各个预报时效2017年全年区域平均SEEPS技巧评分的结果, EC模式的降水预报性能最优,其次是SWC-WARMS, CQMFS最差;综合各个预报时效2017年1-12月逐月区域平均的SEEPS技巧评分的结果, SWC-WARMS各月的预报性能均优于CQMFS. SWC-WARMS和CQMFS的降水预报性能在7月和8月总体而言优于EC模式,其余各月均差于EC模式;对于同一区域全年平均的降水数值预报性能, EC模式最优,其次是SWC-WARMS, CQMFS最差.各个模式的SEEPS技巧评分在四川盆地东部偏东地区均存在大值中心. EC模式总体表现出在重庆的东北部偏东地区和中西部偏北地区的SEEPS技巧评分优于重庆的其他地区. SWC-WARMS总体表现出在重庆东南部地区的SEEPS技巧评分优于重庆的其他地区. CQMFS总体表现出在重庆的东南部地区和重庆的中西部偏北地区的SEEPS技巧评分优于其他地区. 展开更多
关键词 降水预报 检验方法 SEEPS方法 概率空间
TOPOGRAPHY-DEPENDENT HORIZONTAL LOCALIZATION SCALE SCHEME IN GRAPES-MESO HYBRID EN-3DVAR ASSIMILATION SYSTEM
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作者 夏宇 陈静 +3 位作者 智协飞 庄照荣 陈良 王婧卓 《热带气象学报:英文版》 SCIE 2019年第2期245-256,共12页
Based on the GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR(Ensemble three-dimension hybrid data assimilation for Global/Regional Assimilation and Prediction system) constructed by China Meteorological Administration, a 7-day simulatio... Based on the GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR(Ensemble three-dimension hybrid data assimilation for Global/Regional Assimilation and Prediction system) constructed by China Meteorological Administration, a 7-day simulation(from 10 July 2015 to 16 July 2015) is conducted for horizontal localization scales. 48 h forecasts have been designed for each test, and seven different horizontal localization scales of 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500 and 1750 km are set. The 7-day simulation results show that the optimal horizontal localization scales over the Tibetan Plateau and the plain area are 1500 km and 1000 km, respectively. As a result, based on the GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR, a topography-dependent horizontal localization scale scheme(hereinafter referred to as GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR-TD-HLS) has been constructed. The data assimilation and forecast experiments have been implemented by GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR, 3 DVAR and GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR-TD-HLS, and then the analysis and forecast field of these three systems are compared. The results show that the analysis field and forecast field within 30 h of GRAPES-MESO hybrid En-3 DVAR-TD-HLS are better than those of the other two data assimilation systems. Particularly in the analysis field, the root mean square error(RMSE) of u_wind and v_wind in the entire vertical levels is significantly less than that of the other two systems. The time series of total RMSE indicate, in the 6-30 h forecast range, that the forecast result of En-3 DVAR-TD-HLS is better than that of the other two systems, but the En-3 DVAR and 3 DVAR are equivalent in terms of their forecast skills. The 36-48 h forecasts of three data assimilation systems have similar forecast skill. 展开更多
关键词 GRAPES-MESO HYBRID En-3DVAR data assimilation topography-dependent HORIZONTAL LOCALIZATION scales
两种确定性初值形成方案对集合预报技巧的影响研究 预览
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作者 陈良 陈静 +2 位作者 霍振华 夏宇 陈法敬 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第6期745-755,共11页
为了进一步提高GRAPES-REPS的降水预报性能,将GRAPES-Meso业务模式的高分辨率同化分析初值通过动力升尺度方法(简称GRAPES-M-US方案)产生GRAPES-REPS确定性初值,在此基础上进行了连续10 d的集合预报试验,并与基于T639全球模式同化分析... 为了进一步提高GRAPES-REPS的降水预报性能,将GRAPES-Meso业务模式的高分辨率同化分析初值通过动力升尺度方法(简称GRAPES-M-US方案)产生GRAPES-REPS确定性初值,在此基础上进行了连续10 d的集合预报试验,并与基于T639全球模式同化分析初值动力降尺度方案(简称T639-G-DS方案)得到的确定性初值以及相应的集合预报结果进行了对比分析及预报检验,重点关注了降水预报的检验结果。结果表明:基于GRAPES-M-US方案得到的确定性初值相对于T639-G-DS方案得到的确定性初值而言,在低层具备更多的中小尺度信息;低层连续性变量预报表现较好,850 hPa的位势高度和温度的均方根误差以及概率预报评分(CRPS)均表现出了一定的改进效果,而中层和高层要素改进不显著,10 m风速均方根误差和CRPS均有较明显的改进效果,2 m温度均方根误差和CRPS则基本相当;对降水预报而言,24 h预报时效的小雨、中雨和大雨量级的TS评分、Brier评分和相对作用特征面积(AROC)均有一定的改进,其余预报时效总体而言基本相当或略有负效果;在2017年8月7日的强降水个例中,对强降水落区和强度的预报表现出了一定的"细化"和"纠偏"效果;总体而言,GRAPES-M-US方案较T639-G-DS方案表现出了一定的优势,特别是在短期降水预报方面。 展开更多
关键词 集合预报 确定性初值 动力升尺度 动力降尺度
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重庆市清江河流域山洪致灾临界面雨量研究 预览 被引量:1
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作者 周杰 陈良 +1 位作者 徐彦平 康俊 《西南师范大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第2期42-48,共7页
为研究重庆市清江河流域的山洪致灾临界面雨量,利用FloodArea模型对该流域2014年8月11日的山洪过程进行模拟,采用统计分析方法确定雨洪关系得到流水坡、龙洞沟、龙嘴和万里学校隐患点在淹没水深分别为0.6,1.2和1.8 m下对应的临界面雨量... 为研究重庆市清江河流域的山洪致灾临界面雨量,利用FloodArea模型对该流域2014年8月11日的山洪过程进行模拟,采用统计分析方法确定雨洪关系得到流水坡、龙洞沟、龙嘴和万里学校隐患点在淹没水深分别为0.6,1.2和1.8 m下对应的临界面雨量,结果如下:1)FloodArea模拟的花林站最大水深出现时间与实际一致,最大淹没深度与实际相差0.295 m,模拟结果与实际情况符合.2)不同隐患点淹没水深与不同小时尺度的累积面雨量的相关性不一样,分别选取2,2,4和6 h累积面雨量作为流水坡、龙洞沟、龙嘴和万里学校隐患点的临界面雨量的小时尺度. 展开更多
关键词 暴雨山洪 临界面雨量 FloodArea模型
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重庆风暴尺度集合预报系统降水预报性能分析 预览
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作者 陈良 杜钦 赵磊 《高原山地气象研究》 2018年第1期30-34,共5页
本文利用重庆风暴尺度集合预报系统业务存档的2017年8月1~31日逐日08时起报的模式预报资料及相应的观测资料对该系统的降水预报进行了检验评估及综合分析,综合各种检验结果,总体而言:该系统集合平均和概率匹配平均等集合预报产品相... 本文利用重庆风暴尺度集合预报系统业务存档的2017年8月1~31日逐日08时起报的模式预报资料及相应的观测资料对该系统的降水预报进行了检验评估及综合分析,综合各种检验结果,总体而言:该系统集合平均和概率匹配平均等集合预报产品相对于控制预报表现出了较明显的优势;小雨和中雨量级降水集合平均的TS评分优于概率匹配平均;大雨和暴雨量级降水概率匹配平均的TS评分优于集合平均;各预报时效的Talagrand分布均表现出实况落在第11个概率区间的概率明显高于其他概率区间,需要在今后的科研和业务中加以关注;Outlier评分介于0.12~0.26;降水概率预报检验方面,各个降水量级的预报失误概率Brier评分和相对作用特征技巧评分AROC均较为理想。总体而言,该系统在降水预报方面相对于单一的确定性预报而言表现出了一定的优势。 展开更多
关键词 集合预报 重庆地区 中尺度模式 降水预报
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GRAPES混合同化方法在青藏高原区域的初步试验 预览 被引量:1
7
作者 夏宇 陈静 +3 位作者 刘艳 朱克云 陈良 袁月 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期239-247,共9页
针对青藏高原地区气象观测站点稀少和模式同化分析质量较低的问题,将GRAPES区域集合变分(En-3DVAR)混合同化系统应用于青藏高原地区,进行了单点理想试验和真实观测资料同化分析预报试验,分析评估青藏高原混合同化分析增量及预报误差的... 针对青藏高原地区气象观测站点稀少和模式同化分析质量较低的问题,将GRAPES区域集合变分(En-3DVAR)混合同化系统应用于青藏高原地区,进行了单点理想试验和真实观测资料同化分析预报试验,分析评估青藏高原混合同化分析增量及预报误差的水平垂直结构特征及其合理性,并与中国东部平原地区进行比对。单点理想试验表明,En-3DVAR混合同化系统中背景误差协方差具备流依赖属性。真实资料混合同化试验结果表明,基于集合预报估计的分析增量具有流依赖的特征,特别是在高原地区和槽脊系统附近;青藏高原地区分析场的绝对误差总体低于3DVAR系统,其平均绝对误差在中层和高层低于平原地区,说明在青藏高原地区的改进效果略优于平原地区。需要关注的是,青藏高原地区En-3DVAR混合同化分析增量总体大于3DVAR,特别是近地面层u风分量分析增量明显偏大,这可能与青藏高原复杂地形有关。 展开更多
关键词 GRAPES 青藏高原 混合同化方法 初步试验
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中尺度集合预报对川渝地区“8.16”暴雨过程的分析 预览
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作者 高松 方德贤 +2 位作者 陈贵川 陈良 吴钲 《干旱气象》 2018年第4期652-666,共15页
利用ARPS和WRF模式,基于不同的物理过程参数化方案建立了一个多初值、多物理过程的中尺度集合预报系统,并对2015年8月16—18日发生在四川盆地的西南低涡暴雨过程进行试验分析。结果表明:建立的中尺度集合预报系统对此次暴雨过程有较好... 利用ARPS和WRF模式,基于不同的物理过程参数化方案建立了一个多初值、多物理过程的中尺度集合预报系统,并对2015年8月16—18日发生在四川盆地的西南低涡暴雨过程进行试验分析。结果表明:建立的中尺度集合预报系统对此次暴雨过程有较好的预报能力,与确定性预报相比,降水集合平均以及概率预报等产品对暴雨的预报有一定的指示意义。初值扰动的集合预报对暴雨及以下量级的预报较优;物理过程扰动的集合预报对大暴雨及以上量级的预报较好;同时考虑2种扰动的集合预报总体上好于单因子扰动的集合预报,使降水预报效果得到明显改善。对天气系统(高空槽、低涡、切变线)以及气象要素(风场、水汽)的预报差异是造成"好"、"坏"成员预报效果差异的主要原因,且低层形势场(尤其是风场的预报)对初值及物理过程的扰动比高层要敏感。集合预报对大雨及以上量级预报技巧的提高有明显正贡献,但是对特大暴雨的预报不确定性很大,还有较大的改进空间。 展开更多
关键词 低涡暴雨 集合预报 初值扰动 物理过程 聚类分析
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重庆中尺度集合预报系统预报性能分析 预览 被引量:7
9
作者 陈良 吴钲 高松 《高原山地气象研究》 2017年第4期21-27,共7页
本文利用2017年6~8月重庆中尺度集合预报系统逐日20时起报的预报资料及相应的观测资料对该系统的预报性能进行了综合分析,结果表明:500hPa位势高度、850hPa温度和2m温度的集合平均预报的均方根误差均优于控制预报,集合离散度均明显低... 本文利用2017年6~8月重庆中尺度集合预报系统逐日20时起报的预报资料及相应的观测资料对该系统的预报性能进行了综合分析,结果表明:500hPa位势高度、850hPa温度和2m温度的集合平均预报的均方根误差均优于控制预报,集合离散度均明显低于集合平均的均方根误差,Talagmnd分布均呈现出“J型”或“U型”分布,500hPa位势高度和850hPa温度Outlier评分介于0.26~0.32,2m温度的Outlier评分普遍较高,总体介于0.33~0.67;降水预报方面,集合平均和概率匹配平均相对于控制预报表现出了较为明显的优势;小雨和中雨量级降水集合平均的TS评分明显优于概率匹配平均;大雨和暴雨量级的降水概率匹配平均的TS评分明显优于集合平均;0~24小时和24~48小时累计降水的Talagmnd分布呈现出一定的“U型”分布且0~24小时更为明显,其余时效较为理想,OutUer评分随预报时效的延长而减小,最高0.31,最低0.20;降水概率预报检验方面,各个降水量级的Bner评分和相对作用特征技巧评分AR0C均较为理想。总体而言,该系统相对于单一的确定性预报表现出了一定的优势。 展开更多
关键词 集合预报 重庆地区 中尺度模式 预报检验
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SWC-WARMS在重庆地区的降水预报性能分析 预览 被引量:7
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作者 陈良 杜钦 《高原山地气象研究》 2016年第3期1-6,共6页
本文利用2 0 1 6 年5 - 7 月SWC-WARMS和CQMFS逐日2 0 时起报的2 4 h 累计降水预报资料及2 4 h 累计降水观测资料,对两家模式在重庆地区的24 - 4 8 h 和48 - 7 2 h 的2 4 h 累计降水预报结果进行客观检验评分和对比分析,并针对2 0 1 6 ... 本文利用2 0 1 6 年5 - 7 月SWC-WARMS和CQMFS逐日2 0 时起报的2 4 h 累计降水预报资料及2 4 h 累计降水观测资料,对两家模式在重庆地区的24 - 4 8 h 和48 - 7 2 h 的2 4 h 累计降水预报结果进行客观检验评分和对比分析,并针对2 0 1 6 年5 - 7月重庆地区的8 次区域性强降水天气过程,进行了 SWC-WARMS的24-48 h 强降水落区和强度的主观检验,结果表明:对于24 - 4 8 h 累计降水,CQMFS的TS评分除暴雨和大暴雨量级外均优于SWC-WARMS,且相对于SWC-WARMS而言,空报较少,漏报较多;对于48 - 7 2 h 累计降水,各个量级降水的T S评分、空报率和漏报率的表现一致,SWC-WARMS的各项评分均明显优于CQMFS;对于重庆地区2 0 1 6 年5 - 7 月的8 次强降水天气过程,除个别个例预报较差外,SWC-WARMS对强降水落区和强度的预报均具有-定的指示意义,能为预报员提供有用的参考,但降水强度总体偏强,大暴雨量级的降水空报现象较为明显. 展开更多
关键词 SWC-WARMS模式 重庆地区 强降水 降水检验
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基于T213集合预报的延伸期产品释用方法及初步试验 预览 被引量:6
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作者 陈良 陈静 +3 位作者 陈德辉 田华 周迪 汪娇阳 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第11期1293-1301,共9页
基于T213集合预报系统2008年1月中国及附近区域500 hPa高度和850 hPa温度的1~15 d预报资料,构建延伸期产品释用方法,通过对逐日11~15 d预报资料做集合平均和后向衰减权重系数滑动平均,进而得到延伸期(11~15 d)候平均和候距平预报,并对... 基于T213集合预报系统2008年1月中国及附近区域500 hPa高度和850 hPa温度的1~15 d预报资料,构建延伸期产品释用方法,通过对逐日11~15 d预报资料做集合平均和后向衰减权重系数滑动平均,进而得到延伸期(11~15 d)候平均和候距平预报,并对预报效果进行检验,结果表明:对11~15 d预报场做集合平均和后向衰减权重系数滑动平均均能降低预报误差,改善整体预报效果。由此得到的500 hPa高度场和850 hPa温度场11~1 5 d候平均预报误差与逐日控制预报第5d的水平相当,候距平相关系数均接近0.6,整体而言效果较好,具备一定的应用价值。500 hPa高度场和850 hPa温度场11~15 d候距平预报在中国大陆地区位相准确率均较高,东南沿海和东北部分地区稍差,且850 hPa温度场的位相准确率整体高于500 hPa高度场。候距平预报对延伸期(11~15 d)的大范围持续性异常距平具有较强的捕捉能力,对异常距平出现的范围和分布、强距平中心的位置的预报均较好,但强度整体偏弱。 展开更多
关键词 T213集合预报 延伸期预报 释用方法 候平均 候距平
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Development and Testing of the GRAPES Regional Ensemble-3DVAR Hybrid Data Assimilation System
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作者 陈良 陈静 +1 位作者 薛纪善 夏宇 《气象学报:英文版》 SCIE CSCD 2015年第6期981-996,共16页
把地区性的整体预言系统和 3DVAR 基于 GRAPES (全球/地区性的吸收和预言系统)(三维变化)数据吸收系统,在中国气象学的管理的数字天气预言中心操作上被实现,一个基于整体的 3DVAR ( En-3DVAR )混血儿为 GRAPES_Meso 的数据吸收系统(... 把地区性的整体预言系统和 3DVAR 基于 GRAPES (全球/地区性的吸收和预言系统)(三维变化)数据吸收系统,在中国气象学的管理的数字天气预言中心操作上被实现,一个基于整体的 3DVAR ( En-3DVAR )混血儿为 GRAPES_Meso 的数据吸收系统(地区性的 mesoscale 葡萄的数字预言系统)被使用扩大控制变量技术到开发就系统的基于整体的数据吸收部分的问题而言,与 3DVAR 数据吸收相比在在变量,和非光滑的分析增长和它的显然更小的尺寸之间的因地球自转而引起的平衡的度包括减小,相应措施被采取优化并且改善系统。因此,单个压力观察基于整体的数据吸收实验被进行保证系统的基于整体的数据吸收部分正确、合理。基于整体的数据吸收的很多本地化规模敏感测试也被进行决定最适当的本地化规模。然后,很多个混合数据吸收实验被执行。结果证明在实验设置估计整体的协变性的重量因素是 0.8 是很适当的。与 3DVAR 数据吸收相比,混合数据吸收实验的 geopotential 高度预报几乎没改善,但是风预报在每预报时间稍微改善了,特别在 300 hPa 上。总的来说,混合数据吸收在 3DVAR 数据吸收上表明一些优点。 展开更多
关键词 集合预报系统 数据同化 混合数据 葡萄 三维变分同化 GRAPES 误差协方差 测试
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