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基于TIGGE资料的延伸期多模式集合预报

崔慧慧  
【摘要】:本文基于TIGGE资料中欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、英国气象局(UKMO)、加拿大气象局(CMC)及美国国家环境预报中心(NCEP)四个中心的全球集合预报资料,对延伸期10-15d预报产品中地面2m气温和24h累积降水的预报效果进行了评估。主要评估标准包括Talagrand分布、离散度、均方根误差、距平相关系数和ETS评分。首先,评估了单模式各自成员的Talagrand分布、离散度及均方根误差等;其次进行了多模式集合预报试验,主要的集合方法包括多模式集合平均(Ensemble Mean, EMN)、消除偏差集合平均(Bias-Removed Ensemble Mean, BREM)和多模式超级集合(Multi-model Superensemble, SUP);鉴于目前延伸期逐日预报误差较大,尚不能应用于业务中,本文对气温和降水的预报资料及“观测资料”分别进行了滑动平均处理,以滤掉短波扰动,研究延伸期内气温及降水几天平均的变化趋势。 另外,基于国家气象中心提供的T213延伸期集合预报资料,评估了该模式对2008年初我国南方低温冰冻雨雪灾害气象事件的预报能力。本文选取较为典型的天气过程进行评估:500hPa环流场选取一次强盛的阻塞高压进行评估;气温评估选取降温幅度最为剧烈的第一次过程;降水评估选的是降水量较大的第三次过程。 结果表明,气温预报的Talagrand分布大致呈“U”型,即集合预报系统的离散度不够,气温的逐日预报中,ECMWF预报效果最好,NCEP次之,UKMO预报效果较差;24h累积降水预报的Talagrand分布呈“L”型,说明降水的空报率较大。降水的逐日预报中,CMC预报效果较好,UKMO预报误差较大;多模式集合方法明显降低了预报误差,BREM预报效果优于EMN及最优的单中心,SUP则是三种集合方案中优势最突出的;滑动平均后的预报效果优于逐日预报,且滑动步长越长,预报技巧越高。这说明在延伸期预报中,评估某一气象要素在几天内的平均趋势具有一定的意义。 2008年初持续性异常气象事件的延伸期预报评估结果表明,T213模式对延伸期阻塞高压有一定的预报能力,但阻塞中心的强度较实况弱,阻塞中心位置及阻塞形势的起始时间与实况也有差别;模式报出了降温天气过程,但降温幅度较实况弱;模式对延伸期降水预报的评分较低,预报误差较大。


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