[张贴报告]基于动力-统计降尺度的候尺度降水模型

基于动力-统计降尺度的候尺度降水模型
编号：2374 稿件编号：61 访问权限：私有 更新：2023-04-11 17:03:16 浏览：267次 张贴报告

报告开始：2023年05月06日 08:22 （Asia/Shanghai）

报告时间：1min

所在会议：[SP] 张贴报告专场 » [SP-13-1] 13、大气物理与气象气候

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摘要
在气象预报中， 10-30日时效预报一般称为延伸期预报，既是逐日预报的可预报时效的上限，又是外强迫起作用的时间下限，也是目前预报业务中的“薄弱点”。目前，500hPa位势高度场（Z500）的可预报性可达4周，但降水仅达到5-11天，故大气环流的可预报性并不能自发地转化为降水的可预报性。前人研究表明，通过海平面气压和海表面温度建立季节尺度的统计降尺度方法来预测华南降水，也有类似的月尺度统计降尺度方法来预测冬季降水。但是，候尺度的统计降尺度降水预测方法却很少，故本研究主要针对这个问题，采用CRA40/LAND降水数据和NCEP-1的Z500数据，通过Monte Carlo检验建立一个自适应的候尺度降水的动力-统计降尺度（pentad DSDM）预测模型，基于Fgoals-f2模式结果改善3候后的降水预报。
在全年的评估下，Fgoals-f2在前2候预报效果较pentad DSDM更好；随着Fgoals-f2的ACC随着提前预报候数迅速下降，在提前3-4候预报能力基本与pentad DSDM持平；在提前4候后，pentad DSDM稳定地维持预报能力，优于Fgoals-f2。pentad DSDM对于我国东部的预报技巧更高。在夏季的ACC评估上也能得到相似的结论，且pentad DSDM能在第3候起就达到比Fgoals-f2更好的预报能力。
在前2候，pentad DSDM在中国区域均能通过95%的显著性检验，预测可信度较高；同时，TCC大于0的区域随着提前预报候数逐渐减少，但在我国东部沿海地区能基本维持正的预报技巧，pentad DSDM的TCC预报技巧在第4候起开始高于Fgoals-f2。第3候起，TCC技巧偏差正值区域逐渐增大，表明pentad DSDM在较长时间段的预报能力要比Fgoals-f2更好，并且逐渐增大的正偏差区域也能体现其预报的稳定性。
采用郑州720特大暴雨事件进一步评估pentad DSDM在极端降水事件的预报能力。Fgoals-f2的极端降水距平空间分布在提前3候起并不能较好地预报；尽管pentad DSDM在降水距平的量级上依然并不能预报得太好，但是其降水距平中心能较好地被预报出来，有利于对于极端强降水的研判；除此之外，pentad DSDM在我国东部提前3候的预报上，降水距平分布基本一致，能较好地对降水落区有更早的指示意义。
无论是ACC和TCC评分还是极端降水个例都表明了pentad DSDM在提前4候（夏季为提前3候）具有更好的预报意义，对我国东部的降水预报尤为有效。究其原因，通过Monte Carlo的自适应筛选后，pentad DSDM会采纳更多的SVD模态构建更为精细的降尺度方案，既能捕捉季节和月尺度信号，也能考虑更多的天气尺度信号。除此之外，夏季降水模态变化较大，考虑了更多的剩余模态能提升降水预报技巧并得到候尺度的降水预报。
关键字
动力-统计降尺度,候尺度降水,Fgoals-f2模式,郑州720特大暴雨
报告人
蔡宏珂
成都信息工程大学

稿件作者
招佐森 成都信息工程大学
蔡宏珂 成都信息工程大学
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