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基于时效匹配法的融合降雨临近预报研究
被引量：
3
1
作者
刘佳
邱庆泰
+1 位作者
胡春岐
于福亮
《中国水利水电科学研究院学报》
北大核心
2021年第1期63-73,共11页
基于天气雷达外推的降雨临近预报其有效预报期通常不超过3h,而数值天气预报的预热问题“Spin-up”往往导致短期内的预报能力较差。鉴于此,本研究通过“取长补短”设计了一种依据临界成功率指标(CSI)和均方根误差(RMSE)的时效匹配方法,...
基于天气雷达外推的降雨临近预报其有效预报期通常不超过3h,而数值天气预报的预热问题“Spin-up”往往导致短期内的预报能力较差。鉴于此,本研究通过“取长补短”设计了一种依据临界成功率指标(CSI)和均方根误差(RMSE)的时效匹配方法,对两者的降雨预报进行融合,并选取了位于大清河水系的阜平、紫荆关流域的4场时空分布均匀程度各异的典型降雨过程进行试验应用。研究基于像素追踪的PBN外推临近预报和数据同化的WRF模式预报,通过时效匹配法实现两者的融合,融合方案为:1 h以内(不含1 h)采用PBN外推预报,1~3 h采用PBN与WRF的融合预报结果,3 h以上(不含3 h)则全部使用数值天气预报。通过对4场典型降雨过程预报效果对比发现:(1)随预见期延长,PBN外推预报权重逐渐下降,WRF模式预报权重逐渐增加;(2)融合权重在降雨初期、末期的变化并不显著,但在降雨发展过程中融合交叉点出现明显变化;(3)融合预报的效果优于两种单独预报,时效匹配法在时空分布均匀的降雨场次表现最好,其次为时间不均匀空间均匀场次,在时空不均匀场次表现较差。
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关键词
融合降雨临近
预报
时效匹配法
PBN
雷达外推预报
WRF数值天气
预报
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职称材料
临近预报的两种高时空分辨率定量降水预报融合算法的对比试验
被引量：
26
2
作者
程丛兰
陈敏
+5 位作者
陈明轩
高峰
宋林烨
秦睿
杨璐
王勇
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期701-714,共14页
长期以来,雷达回波外推技术是0-2 h临近预报系统主要采用的方法,但其实际有效预报时间≤1 h,而中尺度数值模式预报则受平衡约束时间的限制,最初2 h的降水预报无效。为解决上述两种预报的缺陷,目前国际上流行采用外推预报与数值模式预报...
长期以来,雷达回波外推技术是0-2 h临近预报系统主要采用的方法,但其实际有效预报时间≤1 h,而中尺度数值模式预报则受平衡约束时间的限制,最初2 h的降水预报无效。为解决上述两种预报的缺陷,目前国际上流行采用外推预报与数值模式预报融合的技术,形成统一的0-6 h格点化的高分辨率无缝隙定量降水临近预报系统。对目前流行的两种融合算法(INCA(Integrated Nowcasting and Comprehensive Analysis System)算法及RAPIDS(Rainstorm Analysis and Prediction Integrated Data-processing System)算法)进行了分析和对比试验,以期为业务应用提供借鉴。RAPIDS算法的核心是用自动气象站雨量融合雷达估测得到的定量降水对模式预报的降水强度和位相进行修正;INCA算法则是用数值模式预报的风场修正外推技术的降水移动矢量。两种方法在0-6 h预报时效内,外推预报的权重均逐渐减小,模式预报的权重逐渐增大,从而实现外推预报和模式预报的平滑过渡。试验结果表明,两种方法对降水雨带和降水强度的预报均优于单一的外推预报或模式预报。集二者的优势研发最优的高时、空分辨率降水预报无缝隙融合算法,将有助于进一步提升高分辨率定量降水0-6 h无缝隙预报水平。
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关键词
临近
预报
定量降水
预报
融合
预报
数值模式
预报
雷达外推预报
定量降水估测
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职称材料
题名
基于时效匹配法的融合降雨临近预报研究
被引量：
3
1
作者
刘佳
邱庆泰
胡春岐
于福亮
机构
中国水利水电科学研究院
山东农业大学水利土木工程学院
河北省水文勘测研究中心
出处
《中国水利水电科学研究院学报》
北大核心
2021年第1期63-73,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC1502405)
国家自然科学基金项目(51822906)
中国水科院基本科研业务费项目(WR0145B732017)。
文摘
基于天气雷达外推的降雨临近预报其有效预报期通常不超过3h,而数值天气预报的预热问题“Spin-up”往往导致短期内的预报能力较差。鉴于此,本研究通过“取长补短”设计了一种依据临界成功率指标(CSI)和均方根误差(RMSE)的时效匹配方法,对两者的降雨预报进行融合,并选取了位于大清河水系的阜平、紫荆关流域的4场时空分布均匀程度各异的典型降雨过程进行试验应用。研究基于像素追踪的PBN外推临近预报和数据同化的WRF模式预报,通过时效匹配法实现两者的融合,融合方案为:1 h以内(不含1 h)采用PBN外推预报,1~3 h采用PBN与WRF的融合预报结果,3 h以上(不含3 h)则全部使用数值天气预报。通过对4场典型降雨过程预报效果对比发现:(1)随预见期延长,PBN外推预报权重逐渐下降,WRF模式预报权重逐渐增加;(2)融合权重在降雨初期、末期的变化并不显著,但在降雨发展过程中融合交叉点出现明显变化;(3)融合预报的效果优于两种单独预报,时效匹配法在时空分布均匀的降雨场次表现最好,其次为时间不均匀空间均匀场次,在时空不均匀场次表现较差。
关键词
融合降雨临近
预报
时效匹配法
PBN
雷达外推预报
WRF数值天气
预报
Keywords
blending rainfall nowcasting
time-effectiveness matching method
pixel-based radar extrapola⁃tion
numerical prediction using the WRF model
分类号
P338.1 [天文地球—水文科学]
TV124 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
临近预报的两种高时空分辨率定量降水预报融合算法的对比试验
被引量：
26
2
作者
程丛兰
陈敏
陈明轩
高峰
宋林烨
秦睿
杨璐
王勇
机构
北京城市气象研究院
奥地利国家气象局
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期701-714,共14页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC1502104)
国家自然科学基金项目(41575050、41705091、41105024)
北京市科技计划课题(Z171100004417008)
文摘
长期以来,雷达回波外推技术是0-2 h临近预报系统主要采用的方法,但其实际有效预报时间≤1 h,而中尺度数值模式预报则受平衡约束时间的限制,最初2 h的降水预报无效。为解决上述两种预报的缺陷,目前国际上流行采用外推预报与数值模式预报融合的技术,形成统一的0-6 h格点化的高分辨率无缝隙定量降水临近预报系统。对目前流行的两种融合算法(INCA(Integrated Nowcasting and Comprehensive Analysis System)算法及RAPIDS(Rainstorm Analysis and Prediction Integrated Data-processing System)算法)进行了分析和对比试验,以期为业务应用提供借鉴。RAPIDS算法的核心是用自动气象站雨量融合雷达估测得到的定量降水对模式预报的降水强度和位相进行修正;INCA算法则是用数值模式预报的风场修正外推技术的降水移动矢量。两种方法在0-6 h预报时效内,外推预报的权重均逐渐减小,模式预报的权重逐渐增大,从而实现外推预报和模式预报的平滑过渡。试验结果表明,两种方法对降水雨带和降水强度的预报均优于单一的外推预报或模式预报。集二者的优势研发最优的高时、空分辨率降水预报无缝隙融合算法,将有助于进一步提升高分辨率定量降水0-6 h无缝隙预报水平。
关键词
临近
预报
定量降水
预报
融合
预报
数值模式
预报
雷达外推预报
定量降水估测
Keywords
Nowcasting
Quantitative precipitation prediction
Blending prediction
Numerical weather prediction (NWP)
Radar extrapolation prediction
Quantitative precipitation estimation
分类号
P457.6 [天文地球—大气科学及气象学]
P459.9 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于时效匹配法的融合降雨临近预报研究
刘佳
邱庆泰
胡春岐
于福亮
《中国水利水电科学研究院学报》
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
临近预报的两种高时空分辨率定量降水预报融合算法的对比试验
程丛兰
陈敏
陈明轩
高峰
宋林烨
秦睿
杨璐
王勇
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
26
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职称材料
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