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袁慧玲教授课题组在江淮流域对流尺度集合预报检验评估研究方面取得进展
阅读:251次 发布时间:2018-04-10 02:40

江淮流域的降水主要发生在67月的梅雨季节,期间强降水经常发生,常常导致严重的洪涝灾害。江淮流域的梅雨期降水受诸多天气系统的影响控制,这些多尺度系统相互作用,使得梅雨期的降水预报存在很大的不确定性,因此考虑了诸多不确定性因素的集合预报系统,特别是对流尺度集合预报系统,就成为了研究梅雨期降水的重要工具。最近,在国家973计划突发性强对流天气演变机理和监测预报技术研究的支持下,南京大学大气科学学院袁慧玲教授课题组设计了3km分辨率的对流尺度集合预报系统,对2013年江淮流域梅雨期降水进行了研究,该研究工作以《Spatial spreadskill relationship in terms of agreement scales for precipitation forecasts in a convectionallowing ensemble》为题发表在杂志《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》上。大气科学学院博士生陈曦为论文第一作者,袁慧玲教授为本文通讯作者,薛明教授为本文合作作者。南京大学为论文通讯单位。

 

本论文以江淮流域2013623日至722日的30天梅雨期降水为研究对象,利用美国国家环境预报中心(NCEP)的全球集合预报系统(GEFS)驱动WRF中尺度天气研究和预报模式,在考虑了物理过程不确定性的基础上,设计了对流尺度集合预报系统WRF_GEFS,并使用国际上最新的集合降水预报检验方法(降水一致性尺度法)对WRF_GEFS进行了两种降水形势下(大降水覆盖率事件LC和小降水覆盖率事件SC;图1)的分类检验。结果表明小降水覆盖率事件的降水预报技巧低于大降水覆盖率事件(图2)。此外,本文对降水一致性尺度方法进行了拓展研究,揭示了降水强度和位置在空间集合离散度误差关系中的相对重要性。研究发现,对于两种形势而言,随着降水阈值的增大,强度误差对于降水预报技巧的影响均越来越小,降水位置误差逐渐成为影响降水预报技巧最重要的因子(图3)。此项针对江淮流域梅雨期降水的对流尺度集合预报研究可为改进江淮流域梅雨期降水预报提供参考。


1 327h预报时效内平均三小时累积降水的空间分布。ab为融合CMORPH降水观测,cdWRF_GEFS控制预报。ac22个大降水覆盖率事件的平均,bd8个小降水覆盖率事件的平均


2 a)两种降水形势下327h预报时效内WRF_GEFS三小时累积降水的SijA(mm)SijA(mo)分段统计散点图;不同预报时效的SijA(mm)SijA(mo)在(b)大降水覆盖率事件下和(c)小降水覆盖率事件下的分段统计散点图

 

3 两种降水形势下327h预报时效内WRF_GEFS三小时累积降水的降水强度误差影响相对比重si在(a0.1mm/3h,(b)2mm/3h,(c)7mm/3h和(d15mm/3h阈值下随降水一致性尺度的变化

 

论文链接https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/qj.3186