A CRPS-Based Spatial Technique for the Verification of Ensemble Precipitation Forecasts     

赵滨  张博  李子良 《热带气象学报(英文版)》2021,27(1):24-33

Traditional precipitation skill scores are affected by the well-known“double penalty”problem caused by the slight spatial or temporal mismatches between forecasts and observations. The fuzzy (neighborhood) method has been proposed for deterministic simulations and shown some ability to solve this problem. The increasing resolution of ensemble forecasts of precipitation means that they now have similar problems as deterministic forecasts. We developed an ensemble precipitation verification skill score, i.e., the Spatial Continuous Ranked Probability Score (SCRPS), and used it to extend spatial verification from deterministic into ensemble forecasts. The SCRPS is a spatial technique based on the Continuous Ranked Probability Score (CRPS) and the fuzzy method. A fast binomial random variation generator was used to obtain random indexes based on the climatological mean observed frequency, which were then used in the reference score to calculate the skill score of the SCRPS. The verification results obtained using daily forecast products from the ECMWF ensemble forecasts and quantitative precipitation estimation products from the OPERA datasets during June-August 2018 shows that the spatial score is not affected by the number of ensemble forecast members and that a consistent assessment can be obtained. The score can reflect the performance of ensemble forecasts in modeling precipitation and thus can be widely used.  相似文献   

2015年11月沈阳地区一次PM2.5重污染过程综合分析     

杨磊  陈传雷  曹世腾  孙丽  崔曜鹏  蒋超  黄海亮  陈宇  杨雪 《气象与环境学报》2019,35(3):37-44

利用多源观测资料综合分析了2015年11月沈阳地区一次PM2.5 重污染天气的气象条件、垂直风场演变、大气边界层特征以及污染物的来源。结果表明:本次重污染过程中,沈阳市区PM2.5浓度长达81h超过250μg · m^-3 ,其中峰值浓度达到1287μg · m^-3 ,重污染期间PM2.5 /PM10 的比例最高为90%。受地面倒槽和黄淮气旋影响,近地面层持续存在的逆温层、高相对湿度和弱偏北风为颗粒物吸湿增长和长时间聚集提供有利的天气条件。风廓线雷达风场资料显示在重污染期间,近地面层存在弱风速区、凌乱风场和弱下沉气流。利用风廓线雷达资料计算了边界层通风量(Ventilation Index,VI)和局地环流指数(Recirculation,R),边界层通风量VI和PM2.5 存在明显的负相关,非污染日VI是重污染日的2倍,局地环流指数R在重污染天气前大于0.9,而在污染期间部分空间R小于0.8。通过后向轨迹模式和火点监测资料分析发现,沈阳上空300m高度气团来自于生物质燃烧区域,而且沈阳地区NO2和CO浓度的变化与PM2.5一致,说明本次重污染过程也可能和生物质燃烧有关。  相似文献   

1960—2017年沈阳地区春播期降水变化特征     

慕臣英  张郁  徐全辉  宋晓巍  张菁  李石  高桐 《气象与环境学报》2019,35(3):106-111

基于1960—2017年沈阳市5个气象观测站4—5月降水量资料,采用线性趋势法和累积距平分析了沈阳市春播期(4—5月)降水量演变特征,并分析首场透雨及最大连续无有效降水日数演变特征及对春播期降水量影响,对春播期降水量资源变化特征进行相关分析。结果表明:近58a沈阳春播期降水量整体呈现弱的增加趋势,平均每10a增加3.1mm,2004年开始降水量迅速增加,且波动性较大,降水量异常偏多或偏少年份较多,易诱发春旱春涝事件。春播期首场透雨出现日期平均每10a偏晚0.051d,首场透雨日期偏晚,将导致春播期前期雨水条件不足,引起土壤干旱,不利于春播开展。最大连续无有效降水日数呈波动性增加趋势,平均每10a增加0.56d,对4月降水量影响较大,虽然春播期降水资源总量增加,但存在降水资源时间分配不均的问题,且长时间无有效降水事件频发,将导致春播期干旱灾害事件发生风险加大,导致适播期延后。  相似文献   

双雷达风场反演拼图在登陆台风“莫兰蒂”(1614)强降水精细预报中的同化应用试验   总被引：4，自引：2，他引：2  

王叶红  赵玉春  罗昌荣  韩颂雨 《气象学报》2019,77(4):617-644

利用福建龙岩、漳州、泉州新一代多普勒天气雷达和厦门海沧双偏振雷达探测资料,采用动态地球坐标系下双雷达三维风场反演与拼图技术,基于天气研究和预报模式（Weather Research and Forecasting,WRF）及其资料同化系统,对登陆台风“莫兰蒂”（1614）引起的2016年9月14—15日福建强降水过程进行了双雷达风场反演拼图资料检验及其三维变分同化对强降水精细预报影响的数值试验,结果发现:（1）动态地球坐标系下双雷达反演风场能合理反映实际风场分布状况,其误差相对较小。相较厦门翔安风廓线雷达及厦门探空秒级测风数据,反演风风向（风速）平均绝对误差分别为7.8°（2.6 m/s）及3.4°（1.1 m/s）;（2）反演风场水平方向稀疏化对同化及预报结果极为重要,过密的反演风场资料会给同化及预报结果带来负效果。文中采用18、6、2 km 3重嵌套,在3重嵌套区域均进行同化以及仅在2 km区域进行同化两种情况下,均表现为当反演风场资料水平分辨率提高到0.1°时,同化分析及预报的台风环流开始受到负影响;且当反演风场资料水平分辨率越高时,负效果越明显。敏感性试验结果显示,分辨率取0.2°时数值预报效果最好;（3）以美国国家环境预报中心全球预报系统（National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS）0.5°×0.5°分析场为初值,基于3个不同起报时刻（2016年9月14日14时、20时及15日02时）（北京时,下同）模拟的福建省境内台风内核雨带和螺旋雨带逐时演变、台风路径与强度、逐时降水TS评分和空间相关差异显著,其中14日14时起报试验效果最好;而14日20时起报试验效果最差,这与该试验初始台风大风轴风速明显偏大有关;（4）在上述3个不同起报时刻试验基础上,分别增加双雷达反演风场资料的三维变分同化后,福建境内地面风场和台风内核雨带、螺旋雨带逐时分布、逐时降水TS评分和空间相关、台风环流结构以及U、V风垂直廓线分布均有明显改善,最大正影响时效可达24 h;但仅对1—6 h时效内台风路径有改善。   相似文献   

长江口泥沙的来源分析与数量计算的研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

林承坤 《地理学报》1989,44(1):22-31

本文根据地学原理，建立了长江口泥沙的来源分析与数量计算的模式。定量分析了长江口泥沙来源，计算了泥沙的数量。通过验证表明沙量的计算值与验证值两者十分吻合。  相似文献   

Mercury,arsenic, antimony,and selenium contents of sediment from the Kuskokwim River,Bethel, Alaska,USA   总被引：1，自引：0，他引：1  

Harvey E. Belkin  Harold M. Sparck 《Environmental Geology》1993,22(2):106-110

The Kuskokwim River at Bethel, Alaska, drains a major mercury-antimony metallogenic province in its upper reaches and tributaries. Bethel (population 4000) is situated on the Kuskokwim floodplain and also draws its water supply from wells located in river-deposited sediment. A boring through overbank and floodplain sediment has provided material to establish a baseline datum for sediment-hosted heavy metals. Mercury (total), arsenic, antimony, and selenium contents were determined; aluminum was also determined and used as normalizing factor. The contents of the heavy metals were relatively constant with depth and do not reflect any potential enrichment from upstream contaminant sources.  相似文献   

初夏亚洲季风区环流低频振荡与长江下游持续暴雨   总被引：5，自引：3，他引：5       下载免费PDF全文

杨秋明 《应用气象学报》1993,4(3):320-326

利用主成份分析和非整数波功率谱分析研究了1991年初夏亚洲季风区逐日500 hPa环流的时空分布特征。结果表明，主成份分析得到的前5个特征向量的空间分布与各个季风系统的活动有关，其时间系数存在显著的12—22天准周期振荡和28—31，43—65天的低频振荡周期，它们与长江下游暴雨形成有密切联系。当第一主成份从谷点上升且第二主成份稳定地增大（减小）时，长江下游出现持续暴雨。亚洲副热带海洋加热异常和海陆热力差异产生的不均匀加热分布激发的各种低频波及其相互作用导致向热带外能量频散的异常，是引起长江下游持续暴雨的  相似文献   

1990 年京津冀三次暴雨的分析   总被引：5，自引：1，他引：5       下载免费PDF全文

刘延英  许晨海 《应用气象学报》1993,4(3):349-355

本文分析了1990年京津冀地区三次暴雨过程，结果发现:（1）三次暴雨是属于相伴有冷锋的高空槽影响的暴雨；（2）暴雨开始前约10小时雨区的西南方存在湿有效能量高能舌，高能舌的西方和北方有能量和水汽的积聚；（3）对流层低层的锋生和地形对气流的抬升作用是触发暴雨开始的直接原因。  相似文献   

从熵原理得出的雨量时程方程   总被引：17，自引：0，他引：17  

张学文  马淑红  马力 《大气科学》1991,15(6):17-25

本文从熵极大原理出发导出了在一次降水过程中降水强度与其历时为负指数关系。并从中引出几个实用方程。这一结果与Paulhus等给出的经验方程在函数形状上类似。 本文通过对400多次遍及中国各地的降水自记记录分析证实,此理论公式与实况的平均相对偏差为10.7％,比Paulhus等的公式相对偏差小了5％。 此结果可用于暴雨、防洪服务和水利工程设计中。这启示人们熵极大原理在气象水文领域有应用潜力。  相似文献   

春季高原东侧水平稳定层分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱光宇  吴宝俊  胡圣昌 《大气科学》1991,15(6):70-77

本文利用稠密的探空资料,分析了春季高原东侧的水平稳定层。确定了该稳定层的范围和强度,指出了其温度、湿度和流场特征,并初步探讨了其维持机制。  相似文献