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基于模糊评价法的山洪灾害气象预警方法
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作者 王振亚 王迪 +3 位作者 栗晗 张亚春 马蕴琦 葛振飞 《气象》 北大核心 2025年第6期744-755,共12页
以考虑土壤含水量饱和度的动态临界雨量山洪预警为基础,提出基于模糊评价法的山洪灾害气象预警方法。该方法根据新安江水文模型建立考虑土壤含水量饱和度的山洪灾害气象预警动态临界雨量指标,利用模糊评价法构建山洪灾害气象预警等级和... 以考虑土壤含水量饱和度的动态临界雨量山洪预警为基础,提出基于模糊评价法的山洪灾害气象预警方法。该方法根据新安江水文模型建立考虑土壤含水量饱和度的山洪灾害气象预警动态临界雨量指标,利用模糊评价法构建山洪灾害气象预警等级和模糊评分的对应关系,采用CMA-MESO、CMA-SH9、CMA-BJ模式及智能网格等降水预报作为输入,计算山洪灾害气象预警等级及其模糊评分,分别使用等权重平均及以确定性系数、洪峰流量相对误差构建的权重算法,计算山洪灾害气象预警综合模糊评分,根据上述对应关系判别气象预警等级。采用该方法对2021年7月17—22日安阳河横水水文站以上流域的山洪灾害进行应用检验,结果表明基于模糊评价法的山洪灾害气象预警结果命中率与CMA-BJ模式相当,高于其他模式;漏报率和空报率与CMA-BJ模式相当,低于其他模式;TS评分均高于其他模式。与采用CMA-MESO、CMA-SH9、CMA-BJ模式及智能网格等单一降水预报作为降水输入判别的山洪灾害气象预警相比,基于模糊评价法的山洪灾害气象预警方法结果较好,能够延长预见期,提高预警精度。 展开更多
关键词 山洪灾害 气象预警 动态临界雨量 模糊评价法
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相似预报原理之再认识:动力统计相似集合预报理论及其对登陆台风降水预报的应用研究进展 被引量:3
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作者 任福民 贾莉 +5 位作者 吴彩铭 丁晨晨 张大林 贾作 马蕴琦 邱文玉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期193-204,共12页
动力统计结合是提高天气、气候预报水平的重要途径之一,关键问题是如何将数值模式与历史资料进行有效结合;相似预报这一传统方法与动力统计的结合是未来提高天气、气候预报水平的一个重要方向,尽管其原理目前仍停留在相似假设基础上且... 动力统计结合是提高天气、气候预报水平的重要途径之一,关键问题是如何将数值模式与历史资料进行有效结合;相似预报这一传统方法与动力统计的结合是未来提高天气、气候预报水平的一个重要方向,尽管其原理目前仍停留在相似假设基础上且缺乏坚实的物理基础。文中从准确模式的初值问题出发,提出准确模式初值扰动概念,进而发展了动力统计相似集合预报(Dynamical Statistical Analog Ensemble Forecast,DSAEF)理论。DSAEF理论不仅回答了为什么可以进行相似预报,同时还指出了如何进行相似预报,即其原理是利用准确模式来做预报,并采用集合预报的方式实现预报。基于DSAEF理论,建立了登陆台风降水动力统计相似集合预报DSAEF_LTP (Landfalling Typhoon Precipitation,LTP)模型,该模型包括4个步骤:台风路径预报、广义初值构建、初值相似性判别和台风降水集合,其中广义初值由影响台风降水的物理因子构成。DSAEF_LTP模型具有可持续发展特性—可通过引入新因子或改善模型参数来改进模型的性能;目前该模型发布了广义初值包含台风路径、登陆季节和台风强度3个物理因子的1.0版和在此基础上改进了“相似区域”和“集合方案”的1.1版。该模型的性能提升很快,已完成的最新版本(1.1版)3次大样本预报试验均显示,与ECMWF、CMA-GFS、NCEP-GFS和SMS-WARMS (上海区域模式)对比,对≥100 mm和≥250 mm台风过程降水预报的TS评分,DSAEF_LTP模型(V1.1)排名第1。今后,围绕广义初值不断改善,研究引入更多影响登陆台风降水的物理因子,DSAEF_LTP模型的发展前景广阔。 展开更多
关键词 相似预报 原理 动力统计相似集合预报理论 登陆台风降水 DSAEF_LTP模型
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基于Copula函数的江淮流域梅雨期台风降水量与梅雨雨强遭遇概率分析 被引量:1
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作者 姚飛 段尧彬 +4 位作者 秦勇 许利文 王仲昌 马蕴琦 杨秀芹 《水电能源科学》 北大核心 2024年第11期41-45,40,共6页
在气候变化和城市化背景下,江淮流域台风与梅雨遭遇时的降水概率特征尚不明晰。为此,基于1961~2020年江淮流域及其子区域梅雨期台风降水量与梅雨雨强,使用Copula函数建立并求解台风与梅雨遭遇概率模型,分析了梅雨期台风降水量与梅雨雨... 在气候变化和城市化背景下,江淮流域台风与梅雨遭遇时的降水概率特征尚不明晰。为此,基于1961~2020年江淮流域及其子区域梅雨期台风降水量与梅雨雨强,使用Copula函数建立并求解台风与梅雨遭遇概率模型,分析了梅雨期台风降水量与梅雨雨强的联合概率分布、联合重现期和50年联合重现期对应的降水量。结果表明,江淮流域台风与梅雨遭遇时低台风降水量、高梅雨雨强事件发生的概率较大,高台风降水量、低梅雨雨强和高台风降水量、高梅雨雨强事件发生的概率较小,梅雨期台风降水量与梅雨雨强的联合重现期大多不超过5年,梅雨期台风降水量与梅雨雨强双变量50年联合重现期对应的降水量比单变量50年重现期对应的降水量大,说明台风与梅雨遭遇概率分析能反映出两者同时发生时较强的致灾能力,可为江淮流域暴雨洪涝灾害事件预警和水资源调度提供参考。 展开更多
关键词 COPULA函数 江淮流域 台风 梅雨 遭遇概率
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黄淮地区副高边缘型降水数值预报精细化检验 被引量:5
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作者 栗晗 王新敏 +1 位作者 吕林宜 马蕴琦 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期413-425,共13页
以2020-2021年5-10月副高边缘型明显降水过程作为研究对象,针对黄淮地区太行山南麓、伏牛山东麓、东部平原3个典型区域,采用多种检验方法对CMA-MESO,CMA-SH9两模式降水日变化预报性能进行评估。结果表明:在山区,CMA-MESO预报有效降水时... 以2020-2021年5-10月副高边缘型明显降水过程作为研究对象,针对黄淮地区太行山南麓、伏牛山东麓、东部平原3个典型区域,采用多种检验方法对CMA-MESO,CMA-SH9两模式降水日变化预报性能进行评估。结果表明:在山区,CMA-MESO预报有效降水时次占比与降水强度均偏小,CMA-SH9则相反,两模式分别在伏牛山东麓的04:00-10:00(北京时,下同)和太行山南麓的10:00-16:00预报有效降水时次占比偏小(大)更为显著;在平原,CMA-MESO对03:00-07:00和17:00-20:00有效降水时次占比显著低估,CMA-SH9对于17:00-20:00降水量的高估则主要来源于降水强度预报明显偏大。FSS(fractional skill score)评分结果显示:CMA-MESO对于伏牛山东麓15:00-17:00及21:00-22:00、东部平原02:00-04:00等时段10 mm·h^(-1)以上降水预报能力优于CMA-SH9,在太行山南麓17:00-23:00则相反。基于STFSS(spatial temporal fractional skill score)评分的评估表明:CMA-SH9对于太行山南麓前一日14:00-当日02:00的降水预报较实况显著偏晚,CMA-MESO对于伏牛山东麓02:00-08:00及平原地区08:00-14:00的降水预报均表现出较实况偏早的特征。 展开更多
关键词 副热带高压 复杂地形 降水日变化 时空邻域
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云南台风降水特征及DSAEF_LTP模型降水模拟研究
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作者 文刚 马蕴琦 +3 位作者 张明欣 丁晨晨 王国芳 耿浩 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期811-821,共11页
针对云南地区,利用1960—2019年中国气象局上海台风研究所台风最佳路径资料、国家气象信息中心地面逐日降水资料进行统计分析,研究了影响云南的221个历史台风活动特征和降水特征,并基于登陆台风的动力统计相似集合预报(DSAEF_LTP)模型对... 针对云南地区,利用1960—2019年中国气象局上海台风研究所台风最佳路径资料、国家气象信息中心地面逐日降水资料进行统计分析,研究了影响云南的221个历史台风活动特征和降水特征,并基于登陆台风的动力统计相似集合预报(DSAEF_LTP)模型对2016—2019年的5个目标台风进行模拟,结果显示:(1)平均每年有3.7个台风影响云南,数量呈现减少趋势;影响季节主要集中在7—9月,其中7—8月最盛;影响期间最大强度以强热带风暴和台风级别为主。影响路径通常为西北行和西行路径,登陆点多集中在海南岛、广东西部和广西沿海,移动到云南的台风较少;(2)221个影响云南的历史台风中共有119个产生暴雨量级的日降水,台风暴雨平均日降水量比普通暴雨更大。从空间分布来看,云南北部台风暴雨频次相对较高,但极值降水更易发生在云南南部;(3)DSAEF_LTP模型整体预报效果较好,成功模拟出了台风的降水中心,且相对数值模式预报结果具有一定优势,对云南的台风强降水预报有指示意义。 展开更多
关键词 台风 暴雨特征 DSAEF_LTP模型 降水模拟 云南
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