An Innovative Bias-Correction Approach to CMA-GD Hourly QuantitativePrecipitation Forecasts     

刘金卿  戴光丰  欧小锋 《热带气象学报(英文版)》2021,27(4):428-436

This paper proposes a simple and powerful optimal integration (OPI) method for improving hourly quantitative precipitation forecasts (QPFs, 0-24 h) of a single-model by integrating the benefits of different bias- corrected methods using the high-resolution CMA-GD model from the Guangzhou Institute of Tropical and Marine Meteorology of China Meteorological Administration (CMA). Three techniques are used to generate multi-method calibrated members for OPI: deep neural network (DNN), frequency-matching (FM), and optimal threat score (OTS). The results are as follows: (1) The QPF using DNN follows the basic physical patterns of CMA-GD. Despite providing superior improvements for clear-rainy and weak precipitation, DNN cannot improve the predictions for severe precipitation, while OTS can significantly strengthen these predictions. As a result, DNN and OTS are the optimal members to be incorporated into OPI. (2) Our new approach achieves state-of-the-art performances on a single model for all magnitudes of precipitation. Compared with the CMA-GD, OPI improves the TS by 2.5%, 5.4%, 7.8%, 8.3%, and 6.1% for QPFs from clear-rainy to rainstorms in the verification dataset. Moreover, OPI shows good stability in the test dataset. (3) It is also noted that the rainstorm pattern of OPI relies heavily on the original model and that OPI cannot correct for deviations in the location of severe precipitation. Therefore, improvements in predicting severe precipitation using this method should be further realized by improving the numerical model’s forecasting capability.  相似文献   

四川区域融合降水产品的质量评估          下载免费PDF全文

吴薇  杜冰  黄晓龙  李施颖 《高原山地气象研究》2019,39(2):76-81

本文利用四川省156个国家地面气象观测自动站2018年逐小时降水资料,从降水产品与观测值的对比、降水产品误差空间特征、降水产品误差月变化、不同降水量级的误差特征等方面,对国家气象信息中心研制的中国区域1h、0.05° × 0.05°分辨率的地面-卫星-雷达三源融合实时降水产品和地面-卫星二源融合快速降水产品在四川区域的适用性进行对比评估。研究结果表明,两套融合降水产品能较好的反映四川区域年内小时降水的时空变化特征,与站点观测降水相比,两套融合降水产品均存在一定程度的低估,且随着降水量级的增大,均方根误差值也相应增大。两套融合降水产品相比,融合了雷达资料的三源融合降水产品各项指标均优于二源融合降水产品,数据质量更高。   相似文献   

MWP967KV型地基微波辐射计反演产品的质量评估          下载免费PDF全文

郑飒飒 《高原山地气象研究》2019,39(2):82-86

利用MWP967KV型地基微波辐射计和L波段探空资料,采用了平均误差、相关分析、回归分析等统计方法,评估了微波辐射计和L波段探空在降水和无降水时温度、相对湿度、水汽密度的差异,了解地基微波辐射计的性能。研究结果表明:(1)微波辐射计和探空探测温度、相对湿度和水汽密度为显著性的线性相关,两者相对湿度相关性不如温度和水汽密度高,且离散度较大。(2)无降水时,相对湿度和水汽密度平均误差小,有降水时,温度和相对湿度的均方根误差大;在低层时,无降水时温度平均误差小,水汽密度的均方根误差大,中高层时,有降水时温度平均误差小,水汽密度均方根误差大。(3)温度和水汽密度为显著性正相关;相对湿度在有降水时表现为0~2km的显著性正相关和9.25~10km的显著性负相关,无降水时表现为0~8km的显著性正相关。总体来看,微波辐射计能弥补探空时空不足的问题,相对湿度的可信度需要进一步提高,降水对微波辐射计影响较大。   相似文献   

应用主成分构建的暴雨致灾能力评估指数及其应用          下载免费PDF全文

陈永仁  于浩慧  魏挪巍 《高原山地气象研究》2019,39(3):20-26

为了构建合理的四川暴雨致灾能力评估指数(简称:评估指数),本文对2008~2018年四川地区126次致灾性暴雨过程,选取刻画暴雨特征的8个降水量因子,利用总体主成分和阈值法确立因子的权重及阈值,由此建立了评估指数模型。经历史个例反演及预报个例的评估应用表明:(1)暴雨区域的平均雨量值,≥25mm/h的面积及大暴雨面积是影响四川暴雨致灾能力强弱的关键因子,利用主成分构建的评估指数较好的反映了历次暴雨过程的致灾能力,当指数达0.8以上时,一般对应着大型及以上暴雨灾害。(2)结合经济损失及气象灾害评估分级处置标准,将评估指数划为4个等级。基于此,利用每日08时和20时四川省气象台订正的0.05°×0.05°预报降水数据,输入评估指数模型计算未来3d的指数及对应的致灾能力落区等级空间分布。实际应用表明,评估指数模型对评估暴雨过程的整体致灾能力及具体的暴雨致灾能力落区等级分布有显著的实用性。   相似文献   

1961-2018年四川盆地夜雨特征分析          下载免费PDF全文

范江琳  曹萍萍  冯良敏 《高原山地气象研究》2019,39(4):24-30

本文根据1961～2018年5～9月20～08、20～20时降水数据,和2010～2018年逐小时降水资料,利用EOF等方法分析了四川盆地夜雨率、夜雨强度及夜雨频次的时空变化特征,结论如下:(1)夜雨率EOF展开的第一特征向量(占总方差的17.1%)显示四川盆地为一致的变化特征,夜雨强度EOF第一特征向量(占21.5%)为以105.5°E为界的经向偶极型空间分布。(2)夜雨高频次中心位于雅安、乐山和眉山3市的交界区域,盆地西部沿山,盆地西南部和南部为次高频区,盆地东北部和中部为低频区。降水频次随时间呈明显的单峰特征,02～05时为峰值时段。(3)小雨至大雨逐日、月夜雨率与夜雨强度呈反位相变化,夜雨率先下降后上升,夜雨强度先上升后下降,7、8月为过渡时段。各量级夜雨率、夜雨强度逐年变化曲线呈波状分布,无明显上升或下降趋势。   相似文献   

九龙站在西南低涡/晴朗天气背景下观测资料的对比分析          下载免费PDF全文

卢萍  李英 《高原山地气象研究》2019,39(4):31-38

本文基于中国气象局成都高原气象研究所2017年西南涡加密观测资料,对比分析了西南低涡主要源地九龙站在西南低涡/晴朗这两种不同天气背景下,各个基本物理量的日变化特征及存在的差异,认为:西南涡天气背景下,边界层高度较低,而晴朗天气状况下,边界层大气湍流运动强烈,对流混合伸展高度非常惊人,能超过3000m。西南涡天气背景下,夜间大气较为暖湿,气压显著偏低,上层大气风速较大,便于动量下传。晴朗天气背景下,大气较为干燥,温度日较差偏大,大气压较高,白天湍流混合强。越靠近地面差异越显著,差值随高度的增加而逐渐减小。  相似文献   

四川地区雾的气候特征及变化趋势研究          下载免费PDF全文

李慧晶  李洪梅  刘东升 《高原山地气象研究》2019,39(3):43-47

利用1961~2011年四川142个代表站的逐月雾日数资料,通过一元回归线性倾向趋势分析等方法,研究了四川雾日数的时空分布特征及变化趋势,得出以下结论:(1)四川雾日数分布有明显的区域地理特征,川西高原雾日明显比四川盆地少,高原大部地区整年无雾出现(平均雾日<1d),四川盆地平均雾日达到37d,其中峨眉山常年处于雾的笼罩之中(平均雾日达311.8d);(2)雾日数季节变化与下垫面地理特征也有密切关系,盆地雾日最多的季节是冬季,高原雾日最多的季节是秋季;(3)四川雾日数具有明显的年代际变化特征,经历了偏少-偏多-偏少的过程,总体呈现随时间增加的趋势;(4)四川年均雾日变化趋势的分布具有明显的地理特征,高原为负变化趋势,盆地为正变化趋势。   相似文献   

中国区域高分辨率温度实况融合格点分析产品质量评估          下载免费PDF全文

龙柯吉  师春香  韩帅 《高原山地气象研究》2019,39(3):67-74

采用两种插值方法将2018年2m气温实况融合格点分析产品插值到2380个国家级考核站,通过相关系数、平均值误差、平均绝对误差、均方根误差及准确率等指标对该产品进行评估。结果表明:利用邻近插值法得到的评估结果略优于双线性插值法,实况融合格点分析产品的评估结果具有一定的日变化和月变化。总体而言,逐小时实况融合格点产品与站点实况基本一致,具有较高的参考性,其相关系数达到0.99以上,均方根误差在1℃以下,2℃以内准确率达到98%以上,1℃以内准确率达到95%以上。分省和分海拔评估结果表明,评估结果随海拔高度的增加而变差,因此在海拔较高、地形较复杂区域、气象站较稀疏区域应用该产品时应谨慎;由小时实况融合格点产品获得的日最高、最低温度也有很高的指示性;该产品对高温过程也有较好的监测能力。   相似文献   

VARIABILITY OF INTER-ANNUAL RELATIONSHIP BETWEEN INDIAN OCEAN DIPOLE AND HUAXI REGION’S AUTUMN PRECIPITATION     

刘佳  赵鹏国  马振峰  葛菲  肖辉  王春学  徐沅鑫 《热带气象学报(英文版)》2019,25(4):498-518

The moving-window correlation analysis was applied to investigate the relationship between autumn Indian Ocean Dipole (IOD) events and the synchronous autumn precipitation in Huaxi region, based on the daily precipitation, sea surface temperature (SST) and atmospheric circulation data from 1960 to 2012. The correlation curves of IOD and the early modulation of Huaxi region’s autumn precipitation indicated a mutational site appeared in the 1970s. During 1960 to 1979, when the IOD was in positive phase in autumn, the circulations changed from a “W” shape to an ”M” shape at 500 hPa in Asia middle-high latitude region. Cold flux got into the Sichuan province with Northwest flow, the positive anomaly of the water vapor flux transported from Western Pacific to Huaxi region strengthened, caused precipitation increase in east Huaxi region. During 1980 to 1999, when the IOD in autumn was positive phase, the atmospheric circulation presented a “W” shape at 500 hPa, the positive anomaly of the water vapor flux transported from Bay of Bengal to Huaxi region strengthened, caused precipitation ascend in west Huaxi region. In summary, the Indian Ocean changed from cold phase to warm phase since the 1970s, caused the instability of the inter-annual relationship between the IOD and the autumn rainfall in Huaxi region.  相似文献   

夏季亚洲高空急流纬向非对称变异与北大西洋海温和欧亚陆面热力异常的可能联系     

梅一清  陈海山  刘鹏  李笛 《大气科学》2019,43(2):401-416

基于1979~2015年ERA-Interim再分析资料,分析了夏季亚洲高空急流纬向非对称变异特征及其可能的外强迫因子。研究发现夏季亚洲200 hPa纬向风异常EOF第二模态（方差贡献为16.4%）主要表现出了急流纬向非对称的空间异常形态,反映了西亚和东亚区域急流南北偏移的反位相变化。通过进一步的诊断分析,我们发现急流纬向非对称变异与北大西洋海表温度（简称海温）和欧亚陆面热力异常可能存在一定的联系。北大西洋三极型海温异常会激发出向下游传播的异常波列,夏季该波列在欧亚大陆上空的异常环流中心与急流纬向非对称相关的异常环流中心对应一致,其中东欧平原的异常反气旋和巴尔喀什湖附近的异常气旋对西亚急流变化存在影响,东亚地区急流的变化与贝加尔湖北部异常气旋和贝加尔湖南部的异常反气旋有关。对比欧亚土壤湿度关键区内垂直环流,陆面热力异常可能会改变局地环流进而影响急流变异,且这种影响存在区域差异。  相似文献