数值模式产品在山东省暴雨中的预报效果检验
WRF数值预报模式气象资料的同化处理与对比分析
WRF数值预报模式气象资料的同化处理与对比分析潘江勇;李发明;荆大为【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2010(038)017【摘要】应用WRF中尺度数值预报模式及其同化模块(WRFDA)对常规观测资料和青岛市气象台多普勒气象雷达资料进行同化试验.以山东半岛2009年7月8日夜间一次暴雨天气过程为例.首先,以7月8日00:00(文中所有时间均为国际时间)NCEP再分析资料为初始场,对00:00的常规观测资料进行同化,积分36 h;其次,将上述试验积分12 h后对7月8日12:00的常规观测资料和多普勒雷达资料进行循环同化试验,并积分24 h.将以上同化后得到的初始场结果和数值预报场结果分别进行对比分析,结果表明:常规观测数据的同化对初始场各层的风、温度、水汽等要素均有影响,但对雨水混合比影响较小;多普勒雷达资料的同化,使初始场的对流层中低层水汽增加,高层水汽减少,并且使中低层雨水混合比增大;多普勒雷达资料对初始场各层的风均有明显影响.多普勒雷达资料对初始场的调整比常规观测资料大一个量级以上,同时同化上述2种数据后显示,风、水汽、雨水混合比结果明显趋近于单独同化雷达数据的结果.以00:00为初始场同时同化常规观测资料并积分36 h的结果,对较大范围的强降水落区的修正效果最好:同化前降水中心位置和降水量与实际观测结果比较相差较大;同化后降水中心和降水量都与实况比较接近,但模式没有模拟出青岛地区小范围的暴雨天气.同化12:00雷达资料后,模式模拟的青岛地区的降水落区与降水量均与实况接近.试验结果说明,同化常规观测资料对中尺度环流形势有较好的改善,能较好地模拟出大范围的降水落区,但对小尺度的系统模拟效果较差;同化多普勒雷达资料对中小尺度强对流天气的模拟效果较好,但仅适用于短时临近预报;而循环同化可以将两者的优点相结合,综合利用2种资料能改善模拟效果,增加预报结论的可靠性.【总页数】5页(P9098-9102)【作者】潘江勇;李发明;荆大为【作者单位】北京大学物理学院大气科学系,北京,100871;民航青岛空中交通管理站气象台,山东青岛,266108;民航青岛空中交通管理站气象台,山东青岛,266108;民航青岛空中交通管理站气象台,山东青岛,266108【正文语种】中文【中图分类】P468【相关文献】1.气象数值预报模式WRF自动化业务构建系统的搭建试验 [J], 单乃超2.气象资料三维变分同化阶段区域分解并行实现 [J], 张卫民;朱小谦;赵军3.GRAPES非静力数值预报模式的三维变分资料同化系统的发展 [J], 马旭林;庄照荣;薛纪善;陆维松4."00.7"北京特大暴雨模拟中气象资料同化作用的评估 [J],5.气象资料同化对PM2.5预报影响的模拟分析 [J], 胡译文;臧增亮;马晓燕;梁延飞;赵定池;尤伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用MM5预报产品制作临沂市极端气温预报
收稿日期:2005-07-20基金项目:山东省气象局2004年度重点科研课题计划项目2004SDQXZ02作者简介:吴君(1971-),女,山东临沂人,工程师,主要从事天气预报工作。
2006年第1期2006年3月山 东 气 象第26卷总第104期利用MM 5预报产品制作临沂市极端气温预报吴 君,王庆华,魏玉鹏,裴洪芹,于艳敏(临沂市气象局,山东 临沂 276004)摘要:利用MM 5预报产品和临沂市各气象站的日最高、最低气温资料,分别采用非线性逐步回归和BP 神经网络方法建立临沂市日极端气温预报模型,通过拟合和试报检验表明这两种方法制作日极端气温预报可行。
关 键 词:M M5模式;极端气温;逐步回归;BP 神经网络;预报中图分类号:P457.3 文献标识码:B文章编号:1005-0582(2006)01-0034-03引言日极端气温预报是短期天气预报的常规预报要素之一,其预报准确与否受到极大关注。
随着计算机技术和数值预报技术的不断提高,数值预报产品的种类和精度不断增加和提高。
本文尝试利用数值预报产品释用技术建立临沂市日极端气温预报统计模型,探索进一步开发利用数值预报产品和极端气温预报定量化水平的新途径。
1 资料及其处理方法利用临沂市气象局当前业务运行的中尺度数值预报系统(MM 5V3.6),以NCEP 的AVN 全球再分析资料为初始场,采用三层嵌套水平网格(格距分别为5km,15km 和45km),每3小时输出一次的标准等压面上的格点产品,选取格距为5km 的离临沂各气象站点最近的4个格点的预报值,把预报值平均到站点上。
日极端气温选取临沂所辖10个气象站的日最高和最低气温。
利用2005年6-8月MM 5输出产品进行预报检验。
影响气温变化的因素有很多,除季节变化和地理环境外,降水、云量、日照、风、温度平流、湿度、大气垂直运动、大气环流背景等都对气温有较大的影响。
根据中低层大气的物理特性对气温变化影响较大的特点,选取了12个具有明确物理意义的物理量作为日极端气温的预报因子X i (i =1,2, ,12),各因子含义见表1。
《数值预报产品释用》课程中统计检验方法介绍
《数值预报产品释用》课程中统计检验方法介绍作者：郭志荣来源：《教育教学论坛》 2017年第23期数值预报逐渐成为业务天气预报的重要基础，在气象业务与服务中发挥了重要的作用。
目前，在国内业务天气预报应用中比较多的是全球中期数值天气预报系统T639、欧洲中心（ECMWF）数值预报和日本数值预报。
就大多数数值预报产品本身而言，虽然目前已经具有较高的质量，但由于分析误差和模式自身的误差，对局部地区的天气形势和要素预报不可能预报得非常准确，因此我们不可能将任何数值预报产品直接用于天气预报，而通过发展数值产品的释用技术来制作气象要素预报是可行的。
开展数值预报产品检验有利于加深对数值模式认识，是择优使用数值预报产品，提高天气预报准确率的有效途径，同时也可为研究数值预报产品释用方法提供一定的参考依据。
一、业务中常用的检验方法目前业务中常用的主要检验方法有：目视检验方法、常规的统计检验方法（两分类预报检验方法、多级分类预报检验方法、连续变量检验方法、概率预报检验方法）、空间预报方法等方法。
本文只介绍常规的统计检验方法当中最常用的几种两分类预报检验方法。
二、常规的两分类预报统计检验方法两分类预报是指当事件发生时为“有”，事件没有发生时为“无”。
例如降水和雾的预报通常用“有”和“无”来表示。
在一些应用中可以指定一个阈（如风速大于10米/秒）来定义“有”和“无”的界限。
检验这一类预报，用列联表来表示预报事件“有”和“无”的发生频率。
击中：预报发生，实况也发生的事件（A）；漏报：预报不发生，但实况发生了的事件（B）；空报：预报发生，但实况未发生的事件（C）；反击中：预报不发生，实况也未发生的事件（D）。
1.准确率。
PC= A+DT×100%PC值域：0%～100%，理想值：100%。
准确率简单、直观。
但由于“反击中”的权重与“击中”一样，反应不出极端天气的预报准确性。
在降水预报中，用对晴雨预报的检验，击中（A）表示有降水预报正确，反击中（D）表示无降水预报正确。
数值预报产品检验月报(第28期)
数值预报产品检验月报2012年第11期（总第28期）山东省气象科学研究所二○一二年十一月八日2012年10月数值预报产品检验摘要：对MM5、WRF-RUC、T639模式以及中国气象局下发的T639-MOS 解释应用产品在全省120个国家级气象观测站和MM5、WRF-RUC、T639模式在沿海12个精细海区的降水、日最大风速以及最高最低温度预报进行了评分检验（评分办法见附件1），检验时段为2012年10月及2012年1-10月的累计平均，结果表明，（1）10月各模式晴雨预报TS评分最高，基本都在70分以上，各模式对各级别降水的评分基本在0～20分之间。
对一般性降水和小雨，T639模式预报评分最高，T639-MOS评分最低。
各模式中雨的空漏报率几乎为100%。
从本月降水的BS评分来看，对于一般性降水、小雨、中雨，除MM5模式外，其它模式降水BS评分值明显偏大，表明它们的降水预报范围偏大。
（2）无论内陆还是沿海地区，对于4级以下弱风，T639模式预报准确率最高。
WRF-RUC 模式对4～7级大风预报评分最高。
各模式对6级以上大风漏报率较高，沿海地区8～9级大风漏报率为100%。
（3）内陆地区无论最高温度还是最低温度，T639-MOS模式的预报准确率最高，沿海地区T639对最高温度的预报准确率最高，WRF-RUC对最低温度的准确率最高。
2012年1-10月数值预报产品累计检验结果见附件2。
一、降水预报评分由图1可知，本月各模式晴雨预报TS评分最高，基本都在70分以上，MM5与T639模式评分略好于WRF-RUC和T639-MOS。
各模式对各级别降水的评分基本在0～20分之间，T639模式的降水预报评分明显高于其他模式，T639-MOS评分最低。
从模式降水空、漏报率来看，各模式空报和漏报均较多，中雨的空漏报率几乎为100%。
从本月降水的BS评分（评分方法见附件1）可以发现，对于一般性降水、小雨、中雨，除MM5模式外，其它模式降水BS评分值明显偏大，表明它们的降水预报范围偏大。
FY-2产品在济南“7.18”大暴雨临近预报中的应用
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不同数值预报产品对比分析及其效果检验
2021.08科学技术创新随着数值与预报产品的快速发展,数值预报产品不断完善,预报精度也越来越高,但各种数值预报产品都有各自的优缺点,并且在预报时还要考虑地形、边界条件、初始场、物理过程及模式自身的影响,尤其是对定量降水预报无论是从量级大小,还是从空间分布来看都不可避免的会存在一些误差[1]。
因此,对数值预报产品的对比检验和分析,需要选择更好的数值预报产品来提高预报的准确率。
预报员应用数值预报产品时,对数值模式预报的形势场、要素场在时效、移动、强弱等方面,时常感到有定性的预报偏差,这给天气预报带来了一定的困难,并且随着预报时间的增加,预报误差也逐渐增大,准确率随之减弱[2-4]。
除此之外,预报员应该在预报的过程中要对预报误差检验并且分析,了解预报产品性能,从而得出结论,提高对数值预报产品的利用率[5]。
1资料与研究方法本文采取四川省2015年8月1日-30日20时的24h 累计降水量资料、ECM W F 、T639模式20时24h 和48h 的网格点降水资料,把当天20时ECM W F 和T63924h 、48h 传真降水预报资料分别插值到四个(温江站,西昌站,甘孜站,红原站)站点上,获得两种预报产品,其中西昌站实况降水观测资料中8月2日和7日缺测,在统计过程中降水以0.0m m 处理。
本文对四川盆地的降水量级进行检验,从而了解降水模式的预报性能。
2模式预报对降水量的检验降水过程是由各种天气尺度系统相互作用产生的,而这种相互作用是复杂多变的,因此,主观分析无法对各种降水预报时效的预报效果作长时间的尺度分析,本节资料选择8月的降水预报24h 、48h 预报时效的24h 预报值与其对应时间段的24h 实况值进行检验分析,检验的客观方法选择TS 评分检验和预报偏差B 值检验,另有空报率和漏报率辅助检验。
降水检验时,定义24小时降水量为8月每日20时到次日20时的累计降水量,相对应模式预报为24h 降水量。
山东省2016年春季(2016年3—5月)数值预报产品检验
山东省2016年春季(2016年3—5月)数值预报产品检验范苏丹;盛春岩【摘要】根据短期天气预报质量检验办法,以及气象行业标准《风预报检验方法》(QX/T229-2014),对2016年3—5月T639、EC细网格、WRF确定性预报(EnWRF)12km、4km分辨率及不同集合分位数、上海区域模式(BCSH)以及T639-MOS在山东省陆地120站和沿海12个精细海区的降水、日最大风速以及日最高最低气温预报进行检验,分析了不同数值模式产品的预报能力.【期刊名称】《山东气象》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】4页(P67-70)【关键词】春季;数值预报;降水;风速;气温【作者】范苏丹;盛春岩【作者单位】山东省气象科学研究所,济南 250031;山东省气象科学研究所,济南250031【正文语种】中文【中图分类】P456.72016年春季（2016年3—5月，下同），全省平均降水量为 70.0mm，较常年偏少31.2%，比上年偏少39.0mm。
全省平均气温为15.2℃，较常年偏高1.7℃，比上年偏高1.0℃。
季内共出现了17次降水过程，分别为3月3次、4月6次、5月8次，出现22次大风天气过程，其中14次为海上和内陆大风，8次为海上大风，分别为3月9次，4月9次，5月4次。
2.1 数值模式资料参与检验的数值模式主要包括T639、EC细网格、WRF确定性预报（EnWRF）12km、4km分辨率及不同集合分位数（包括集合最小值，10%，25%，50%，75%，90%，集合最大值）、上海区域模式（BCSH）、中国气象局下发的T639-MOS释用产品。
统一对各模式20时的预报进行检验评分，其中 T639-MOS检验时效为48小时，其他各模式检验时效为72小时。
2.2 实况资料实况资料主要包括全省陆地（120）站和沿海12个精细化海区（12站）两部分。
全省陆地120站是指山东省120个国家级气象观测站（其中泰山站属于高山站不参与评分，成山头和长岛站参与沿海站部分的评分）；沿海12站是指按照《山东省海洋气象业务规定》（鲁气办发〔2011〕125号）中的规定，将距山东海岸线10km以内的海区划分为12个精细化海区。
2010年汛期多模式对山东降水预报的检验
2010年汛期多模式对山东降水预报的检验肖明静;盛春岩;石春玲;隋明;荣艳敏【摘要】为提高数值预报模式在山东汛期降水的预报能力,为降水预报及模式物理参数方案选择和调整提供客观依据,对2010年汛期(6-9月)山东区域MM5、WRF-RUC (WRF快速循环同化系统)和T639模式24h、48 h累积降水预报产品,进行晴雨、一般性降水和分量级降水TS评分及平均绝对误差、平均误差分析.结果表明:从晴雨预报准确率来看,3种模式相差不大；一般性降水和小雨预报,MM5模式评分结果最差,T639模式预报效果最好；中雨以上量级,24h降水T639模式预报效果最好,特别是24h大暴雨评分T639模式为10.37％;而48 h降水T639模式预报效果下降明显.无论24 h降水还是48 h降水,除9月WRF-RUC模式平均绝对误差最小外,6-8月T639模式平均绝对误差均为最低,WRF-RUC模式24h和48 h降水各月平均误差均为负偏差；不同的降水预报检验方案和天气过程类型对检验结果有一定的影响.【期刊名称】《气象与环境学报》【年(卷),期】2013(029)002【总页数】7页(P27-33)【关键词】多模式;降水预报;检验【作者】肖明静;盛春岩;石春玲;隋明;荣艳敏【作者单位】山东省气象科学研究所,山东济南250031;山东省气象科学研究所,山东济南250031;山东省气象服务中心,山东济南250031;抚顺市气象局,辽宁抚顺113006;山东省气象科学研究所,山东济南250031【正文语种】中文【中图分类】P459.9引言随着数值模式理论与方法的快速发展，数值预报模式在客观定量降水预报方面的优势越来越明显，已经成为目前业务预报领域不可替代的方法。
目前数值预报产品主要有EC(欧洲中心)、JMA(日本)、GRE(德国)、T639(中国)等全球数值模式预报产品以及MM5、WRF 等中尺度数值模式预报产品。
为了能够在业务应用中达到最佳效果，国内外研究者对上述模式从不同角度做了大量的检验工作。
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数值模式产品在山东省暴雨中的预报效果检验
（1.山东省垦利县气象局，山东东营 257500；2.山东省东营市气象局，山东东营 257500）
摘要：利用数值模式产品对山东省2011年6月23日的暴雨天气过程的预报效果进行了检验，结果表明t639模式和ec模式对500hpa高空槽、700hpa切边线等影响山东天气系统有较好的预报；底层的偏南气流为此次暴雨天气提供了丰富的水汽。
这对于提高数值预报的适用能力有重要的现实意义。
关键词：数值模式；预报；效果检验；山东；暴雨
中图分类号：p459.9 文献标识码：a
1 引言
ec模式、t639模式以及日本传真预报是目前我国气象业务中参考较多的模式。
模式的预报效果的对比检验也一直是国内气象人研究的重点问题。
t639模式采用了国际上先进的三维变分同化分析系统，具有较高的时空分辨率，是我国自主研发和大力推广的业务气象模式。
周慧等利用t639模式对2008年长江流域重大灾害性降水天气过程进行了分析和检验，发现t639模式对2008年长江流域的灾害性降水天气有较好的预报能力。
郑婧等选取2010年江西省11次暴雨天气过程,对t639模式的短期预报效果进行检验，发现t639模式对江西省2010年6月中下旬的罕见暴雨天气过程做出了准确
预报：预报结果与实况均基本吻合,预报的850 hpa风场辐合中心与江西大暴雨、特大暴雨实际中心基本一致。
其他有关t639与ecwmf 和日本数值模式的对比研究也有很多。
本文结合当日的天气实况，对t639模式、ec等常规业务模式的预报效果进行了检验，这对了解常规业务模式的预报性能，提高数值预报产品在山东本地的适用能力，均具有重要的现实意义。
2 2011年6月23日山东暴雨的发生发展原因
暴雨的产生必须具备充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动以及不稳定的大气层结构等几个必要条件。
从2011年6月23日山东暴雨的发生发展原因来看，由于大尺度冷暖空气交汇于山东半岛附近，南支气流携带充分的水汽，且中高空辐散与低空辐合的动力配置较利于山东省暴雨的发生，2011年6月23日山东省出现了较强的降水。
从降水的演变过程来看，在暴雨过程发生发展的初期，降水主要发生在云图边缘低层空气下沉区；气候随着暴雨云团的逐渐发展，降水出现在云团内部的大部分区域，降水的拖曳作用和远离低层辐合区是能量释放后暴雨逐渐消亡的主要原因。
3 形势检验的检验
3.1 500hpa环流形势检验
从6月22日20时500 hpa中高纬零场及对应24h、48h、72h 预报可知，两家模式各时效预报与零场基本一致。
对位于山东省的高空槽，两家模式24h和48h预报与零场较一致，72h预报较零场
偏弱。
对位于东北的冷涡和槽，两家模式各时效预报与零场均基本一致。
对位于山东以东洋面的阻塞高压系统，t639模式24h预报与零场基本一致，48h和72h预报较零场偏弱；ec模式各时效预报与零场基本一致。
菲律宾以东洋面的“米雷”偏南气流的水汽远程输送，t639模式各时效预报位置与零场一致，但强度均较零场偏弱；ec模式24h预报与零场基本一致，48h和72h预报较零场偏弱。
对于西太副高，两家模式各时效预报与零场基本一致。
3.2 海平面气压场检验
6月22日20时海平面气压场零场及对应24h、48h、72h预报。
整体上看，对位于巴湖以北的低压，t639模式24h预报与零场基本一致，48h和72h预报较零场范围偏大；ec模式（图略）24h和48h 预报与零场基本一致，72h预报较零场范围偏大。
对位于海南以东洋面的低值系统，t639模式24h预报与零场基本一致，48h和72h 预报较零场偏弱；ec模式24h和72h预报与零场基本一致，48h预报较零场偏弱。
对位于菲律宾以东洋面的“米雷”，t639模式各时效预报与零场基本一致；ec模式24h预报与零场基本一致，48h和72h预报较零场偏弱。
对850 hpa温度场进行检验，对位于东北地区的锋区，两家模式各时效预报与零场基本一致。
4降水检验
从整体上看，山东本省为暴雨天气，而新疆北部局地、东北大部、内蒙东部、华北大部、青海东部、西北地区东部、黄淮大部、
江汉北部、西南地区北部、西藏大部，江苏、浙江和华南地区中部和东部出现小到中雨天气，其中东北地区中部和黄淮到西南地区北部一带、海南局地、香港和澳门出现大到暴雨、雷阵雨天气。
两家模式在青海、西藏、云南、江南地区北部均存在不同程度的空报。
整体上相比较而言，t639模式对山东的暴雨天气过程有较好的描述效果。
5 小结
对500 hpa中高纬环流场进行检验：对位于山东附近的地面低涡，两家模式各时效预报与零场基本一致。
对山东半岛附近的高空槽，两家模式24h和48h预报与零场较一致，72h预报较零场偏弱。
对位于东北的冷涡和槽，两家模式各时效预报与零场均基本一致。
对位于海南以东洋面的低值系统，t639模式24h预报与零场基本一致，48h和72h预报较零场偏弱；ec模式各时效预报与零场基本一致。
对位于菲律宾以东洋面的“米雷”，t639模式各时效预报位置与零场一致，但强度均较零场偏弱；对850 hpa温度场的检验可知，对位于山东附近的锋区，两家模式各时效预报与零场基本一致。
而对山东附近700 hpa槽线（切变线）的检验表明t639模式24h预报与零场基本一致，48h预报和72h预报的北段较零场偏东；ec模式24h预报与零场基本一致，48h和72h预报较零场偏弱、偏东。
检验降水预报效果表明此次模式的预报效果较好。
参考文献
[1]周慧,崔应杰,胡江凯,马占山,王雨. t639模式对2008年长江流域重大灾害性降水天气过程预报性能的检验分析[j].气
象,2010(09).
[2]郑婧,丁治英,刘波,吴静.江西暴雨期间t639模式的短期预报效果检验[j].气象与减灾研究,2011(01).
作者简介：刘春兰（1974-）,女，汉族，山东省垦利县人，本科学历，工程师。