基于地形订正的我国气温和降水的站点预报研究

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本次研究主要基于地形订正对模式站点预报的气温和24h累积降水的影响以及多模式集成方案对于模式预报效果的改善。模式数据采用全球预报系统(GFS)1-5d预报的地面2m气温,以及美国国家环境预报中心(NCEP)、日本气象厅(JMA)、中国气象局(T639)模式预报的1-6d的24h累积降水。以中国气象观测站的地面气温、降水数据作为观测资料。  对模式预报的2m气温进行垂直方向上的订正,再建立线性回归方程,与线性回归订正方法进行比较。结果表明:模式自身的预报能力会影响地形订正方案的效果。模式地形高度偏差太大可严重影响模式预报性能,导致预报误差太大。随着模式预报时效延长,预报均方根误差也略有增加。比较模式地形高度偏差和预报时效对于模式预报性能的影响,发现模式地形高度偏差对于模式预报效果的影响更加显著。二种地形订正方案,即不做温度垂直订正的线性回归以及对温度进行垂直订正的线性回归都能显著减小模式预报的误差,后者的订正效果更好。  对模式预报的站点24h累积降水进行线性回归订正和加入地形因素二元线性回归订正。线性回归订正方案和考虑地形的订正方案均能提高模式的预报效果,其中以加入地形因素的订正方案对模式的改善效果最好。考虑地形订正方案在提高模式站点预报的大雨和暴雨效果较好,地形订正后的NCEP模式预报效果最好,在不同的预报时效、不同的数值预报模式,地形订正的方案和线性回归订正对模式改善不一致。  将三个数值预报模式预报的降水进行多模式集成。结果表明多模式集成方法优于单个模式,多模式集成方案对于单个模式预报效果的改善优于多模式集成方案对于地形订正后的单个模式的预报效果,其中滑动训练期消除偏差集合平均的效果优于多模式集合平均。
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