为发展中国气象局地球系统数值预报中心CMA-MESO模式对流尺度集合预报,基于CMA-MESO模式设计了观测扰动构建技术,并利用该技术发展集合资料同化(ensemble data assimilation,EDA)初值扰动方法。开展观测扰动敏感性试验、EDA方法在CMA-M...为发展中国气象局地球系统数值预报中心CMA-MESO模式对流尺度集合预报,基于CMA-MESO模式设计了观测扰动构建技术,并利用该技术发展集合资料同化(ensemble data assimilation,EDA)初值扰动方法。开展观测扰动敏感性试验、EDA方法在CMA-MESO对流尺度集合预报中的应用试验,分析观测扰动构建合理性及影响特征,并对比传统的动力降尺度方法与EDA方法的效果,结果表明:观测扰动可有效表征同化中来源于观测资料的不确定性特征;观测扰动主要影响CMA-MESO模式短时效预报效果,随时效延长逐渐耗散;EDA方法可有效形成对流尺度集合预报初值扰动,相对于传统的动力降尺度,该方法可显著减少初值扰动中来自背景场的扰动分量,并增加观测扰动分量体现观测的不确定性;强对流降水个例试验也表明,EDA方法可有效提高降水概率预报效果。展开更多
基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式,选取河南“21·7”特大暴雨事件,采用局地增长模培育法(Local Breeding Growth Mode,LBGM)生成对流尺度集合预报系统,在此基础上对24 h累积降水量进行SAL(Structure,Amplitude and L...基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式,选取河南“21·7”特大暴雨事件,采用局地增长模培育法(Local Breeding Growth Mode,LBGM)生成对流尺度集合预报系统,在此基础上对24 h累积降水量进行SAL(Structure,Amplitude and Location)检验,结合预报成功指数(Threat Score,TS)、公平成功指数(Equitable Threat Score,ETS)评分等评分结果进行对比分析,综合评估集合预报成员的预报效果,表明:1)基于局地增长模培育法生成初始扰动的集合预报系统成员对于强降水预报有一定优势,在降水强度和位置的预报上与实况较接近;2)经检验,成员e003的TS和ETS评分在20日00时—21日00时(北京时,下同)和21日08时—22日08时两个强降水时段内表现最佳,并在SAL检验中对应较好的降雨强度A和雨区位置L,而成员e008暴雨TS、ETS评分最低,对应SAL检验中具有一定的位置偏差,即TS、ETS评分和SAL检验之间存在相关性,将二者有机结合,可以为业务工作中定量评估模式降水预报效果提供参考;3)通过对比整体评分表现较好的成员e003和较差的成员e008,两者预报的位势高度场与ERA5(ECMWF reanalysis v5,ERA5)再分析资料之间的差值,可以验证降水预报误差主要源于对低涡系统的预报偏差,同时预报评分较好的成员其位势高度偏差较小,综合评估效果更佳。展开更多
文摘为发展中国气象局地球系统数值预报中心CMA-MESO模式对流尺度集合预报,基于CMA-MESO模式设计了观测扰动构建技术,并利用该技术发展集合资料同化(ensemble data assimilation,EDA)初值扰动方法。开展观测扰动敏感性试验、EDA方法在CMA-MESO对流尺度集合预报中的应用试验,分析观测扰动构建合理性及影响特征,并对比传统的动力降尺度方法与EDA方法的效果,结果表明:观测扰动可有效表征同化中来源于观测资料的不确定性特征;观测扰动主要影响CMA-MESO模式短时效预报效果,随时效延长逐渐耗散;EDA方法可有效形成对流尺度集合预报初值扰动,相对于传统的动力降尺度,该方法可显著减少初值扰动中来自背景场的扰动分量,并增加观测扰动分量体现观测的不确定性;强对流降水个例试验也表明,EDA方法可有效提高降水概率预报效果。
文摘基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式,选取河南“21·7”特大暴雨事件,采用局地增长模培育法(Local Breeding Growth Mode,LBGM)生成对流尺度集合预报系统,在此基础上对24 h累积降水量进行SAL(Structure,Amplitude and Location)检验,结合预报成功指数(Threat Score,TS)、公平成功指数(Equitable Threat Score,ETS)评分等评分结果进行对比分析,综合评估集合预报成员的预报效果,表明:1)基于局地增长模培育法生成初始扰动的集合预报系统成员对于强降水预报有一定优势,在降水强度和位置的预报上与实况较接近;2)经检验,成员e003的TS和ETS评分在20日00时—21日00时(北京时,下同)和21日08时—22日08时两个强降水时段内表现最佳,并在SAL检验中对应较好的降雨强度A和雨区位置L,而成员e008暴雨TS、ETS评分最低,对应SAL检验中具有一定的位置偏差,即TS、ETS评分和SAL检验之间存在相关性,将二者有机结合,可以为业务工作中定量评估模式降水预报效果提供参考;3)通过对比整体评分表现较好的成员e003和较差的成员e008,两者预报的位势高度场与ERA5(ECMWF reanalysis v5,ERA5)再分析资料之间的差值,可以验证降水预报误差主要源于对低涡系统的预报偏差,同时预报评分较好的成员其位势高度偏差较小,综合评估效果更佳。
