“菲特”台风历史相似性分析

利用台风年鉴和浙江省气象站资料,从台风移动路径、影响季节、降水局地性、多个热带系统共同作用和后期灾害等方面,对2013年23号强台风"菲特"进行了历史相似性分析后得出以下结论:"菲特"与历史台风分别在上述五个方面中的一个或几个上具有相似性,同时又存在差异。气象业务工作中既要通过历史相似性来帮助做好台风预报,又要具体分析与历史相似个例的不同之处,更重要的是从多方面分析历史相似性,通过分析每一方面的相似程度和可能带来的风雨及灾害,同时综合应用数值预报提供的各类产品,才能更有助于提高台风预报服务的质量。     

磨盘山水库流域集水期降水等级预报

利用2004年7—9月和2005年4—9月的磨盘山流域雨量站逐日降水资料和ECMWF24～168h的格点资料，并依据最小离度相似原理，进行相似离度过滤，通过从历史样本中选出与预报形势演变场最相似的样本，可以对磨盘山库区未来1—7d的面雨量等级进行预报，并具有较满意的精度。     

多模式集成分级降水概率及落区预报试验

利用欧洲中心模式(EC-thin),日本模式(JAP),德国模式(GER),T639模式(T639)以及天津WRF模式(TJ-WRF)的格点降水预报资料和历史实况资料,分别基于Rank方法、平均法、相关法设计了三种集成降水概率预报方案,并对2014年4-10月进行集成降水概率预报试验及RPS、BS评分、ROC曲线检验,探讨了集成降水概率预报产品在实际降水预报业务中的应用方案。研究表明:对于各个量级的降水概率预报,Rank方法的预报准确性好于平均法和相关法。基于Rank方法的集成降水概率预报具有可预报性,通过晴雨概率阈值的试验分析,发现当集成降水概率预报达到40%时,降水预报准确率最高,晴雨预报准确率可达到85.1%,通过对各量级概率阈值的试验分析,发现基于集成概率预报阈值得到的分级降水预报产品的ETS评分明显高于单一模式成员;通过个例检验,多模式集成降水概率预报大于40%的区域对降水落区具有较好的指示意义,降水落区预报击中的准确率达到62.3%,典型个例分析显示,对天津小概率极端性的全区性暴雨落区和概率较大的一般性降水落区均有较好的预报效果。     

基于下垫面条件扰动的中尺度集合预报在一次暴雨中的应用

考虑到中尺度预报中地形高度和地表温湿物理特征的不确定性,针对2007年7月8日至9日发生在淮河流域的一次暴雨,利用WRF模式对地形高度和初始土壤温湿等下垫面要素进行扰动并设计了3组集合预报试验。结果表明:(1)综合考虑下垫面条件的不确定性可以使降水中心位置和量级的预报更为准确,并且预报准确率可以达到60%以上;(2)集合平均能有效地降低10 m风场和2 m温度场的均方根误差(RMSE);(3)集合平均的结果使得中雨、大雨、暴雨级别的降水干湿偏差程度接近于实况,且预报技巧也较高,但对大暴雨级别降水改进不大,3组集合预报试验相比,地形高度加扰对4个级别降水的预报相对都不占优势,陆面要素扰动对大雨和暴雨有较高的相对预报技巧,同时加扰的集合预报比只对单一要素加扰的试验有明显的优势。     

哈尔滨市地质灾害气象诱因分析及监测预警

通过对哈尔滨市地质灾害发生历史规律的分析，建立了历史个例库；从地质环境背景着手，分析了地质灾害的气象诱因，重点研究了降水在地质灾害形成中的作用及其相关关系；根据气象地质灾害与前期及当日降水的关系，应用统计预报方法建立地质灾害潜势预报模型，对气象地质灾害发生的危险等级进行了可能性描述。所建立的地质灾害潜势预报系统、临近预报系统和监测报警系统，在实际预报业务中取得了很好的效果。     

桂林中小河流洪涝气象风险预警系统设计

基于自动站、数值预报和雷达估测降水等多种雨量资料,利用ArcGIS技术提取河流的经纬度、流域范围,利用泰森多边形技术计算流域面雨量,结合对桂林中小河流域的历史暴雨洪涝风险个例分析结果,确定临界面雨量,建立桂林中小河流域洪涝灾害风险等级预警系统。利用数学内插技术进行雨量精细化插值,实现全市100多个水库、200多条河流关键点的雨量监测、预报、预警。利用Web和GIS技术实现桂林中小河流洪涝预警网页发布。     

长治市大雾气候特征及预报研究

通过对长治市1971-2004年水平能见度＜1km的大雾的地理分布特征,及其年际、月际和日变化的统计研究,给出了该市大雾天气的气候背景.根据大雾形成的物理机制,对风场、湿度场、温度场、冷却条件分别进行了分析,建立了大雾综合预测模型.通过98个大雾个例的分析,归类了形成大雾的主要500hPa高空天气形势(纬向环流型、弱西北气流型、槽后西北气流型、弱高内部型)和地面主要气压场(弱高压场、均压场、鞍型场),供大雾灾害预警预报参考.     

三峡库区强降水的数值模拟及其在滑坡灾害预报中的应用

采用中尺度数值模式MM5V3对三峡库区22次强降水过程进行了数值模拟,以检验该模式对库区强降水的模拟能力和对高度场与温度场的模拟状况;详细介绍了该模式对一次强降水过程的模拟结果,并分析了该次降水的成因;将MMSV3模式与关于三峡库区滑坡发生的预报模型相结合,对发生在宜昌的一次滑坡灾害进行了预报试验。结果表明,中尺度数值模式MMSV3对三峡库区的强降水具有较好的模拟能力,能较好地刻画出降水的分布及其成因;模式预报的降水,结合库区滑坡预报方程成功预报了宜昌滑坡的发生;该方法为三峡库区滑坡灾害的预警提供了一种新思路。     

遗传—神经网络集合预报方法在广西热带气旋降水预报中的应用

利用多维尺度分析可以从一系列数据集的相似性信息中发掘其中的潜在结构信息,并通过样本点间的相似度构建相似矩阵,再将相似矩阵映射到低维欧氏距离空间获取新的特征的能力。论文以1980—2015年共36年的广西热带气旋逐日降水量为基础,综合考虑热带气旋降水的数值预报产品物理量预报因子,采用多维尺度分析的预报因子信息数据挖掘技术,以进化计算的遗传算法,生成期望输出相同的多个神经网络个体,建立了一种新的非线性人工智能集合预报模型,进行遗传—神经网络的广西热带气旋降水集合预报模型研究。遗传—神经网络的集成个体的输入因子是通过选出相关程度较高的数值预报产品的物理量场格点因子,同时网络的输出是通过多维尺度降维方法对初选预报因子群进行合理的降维处理来实现的。通过对2011—2015年影响广西的22个热带气旋共94个独立样本的试验预报的统计结果表明,对于暴雨以上量级的预报,广西89站的预报平均TS评分达到了0.3;同区域同样本的对比分析表明,新预报模型5年的TS评分比欧洲细网格的TS评分提高了15%以上;进一步对大量级的降雨落区的预报对比分析表明,新方案的预报效果比欧洲中心的预报更理想。     

昆明"6.24"城市洪涝气象成因分析

2006年6月24日云南昆明发生了当年最为严重的一次城市洪涝,利用T213数值预报产品资料对这次突发性洪涝灾害的气象成因进行了诊断分析,结果表明此次强降水与高空切变线南压及西太平洋副热带高压外围西南暖湿气流有关,高空切变线南压有利于引导北方冷空气南下入侵,而西太平洋副热带高压外围西南暖湿气流为此次洪涝灾害的爆发提供了丰富的水汽。过程期间,高低层存在明显的高空辐散、低空辐合的抽吸特征及明显的上升运动,低层700 hPa昆明上空一直存在明显的水汽通量高值区。卫星云图及雷达回波上也有明显的中小尺度降水云团活动,造成了昆明2006年入夏以来的最大降水,导致昆明出现了严重的城市洪涝灾害。     

高森林火险天气形势及其前期气候特征与预报

利用1980-2006年27年间黑龙江省林区发生的37次特大森林火灾资料,针对高空500hPa温压场的结构,将着火前3天短期时段内的天气形势分为4类8型,在此基础上对相对湿度与气温等因子的变化进行了分析,并对高火险日数及前期气候与大气环流特征进行了预报.     

哈尔滨市短临天气预报研究

从短临预报的定义和内容出发，就短临预报业务系统流程、地面要素加密信息收集显示、多普勒雷达预警信息和预报指标、重大灾害性短临预报的气象要素信息／预警信息／预报指标及物理量、不稳定指数预警信息／预报指标及合并显示、卫星云图降水／冰雹估计、3h降水／温度预报方法、预报编辑系统设计等方面，阐述了哈尔滨市短临预报业务的建设过程及其开展的方式、方法。     

集合预报技术在暴雨灾害风险分析中的应用

暴雨是我国夏季多发的一种灾害性天气，每年都造成了不同程度的财产损失和人员伤亡。暴雨预报不仅是气象和水文预报人员所关心的问题，也是广大人民群众和各级领导十分关心的问题。许多重大的政治经济活动事先都必须考虑气象预报的结果，以便做出合理的决策。因此，暴雨等灾害性天气预报不仅仅是一个自然科学问题，也是一个社会科学问题。集合预报技术作为一种新兴的数值天气预报技术，针对数值预报的误差来源，采用合理的扰动原理和扰动方法，构造能沿着模式大气相空间最不稳定的方向快速增长的扰动场与集合预报成员，不仅大大提高了人们对暴雨等灾害性、转折性、突发性、局地性天气过程的认识和预报能力，更进一步将自然科学和社会科学紧密联系，使自然科学更好地解决社会生产生活问题，为各级领导和群众合理安排生产生活活动、抗御暴雨等灾害提供了有力的技术保障。     

冰情预报的投影寻踪回归模型

将投影寻踪回归模型应用于黑龙江上游江段开河日期的预报,并与GA-BP模型预报的结果进行了对比分析.结果表明,投影寻踪回归模型预报的精度及稳定性较高,其性能优于常用的GA-BP模型.预报采用理论分析与多元逐步回归分析相结合的方法筛选预报因子,既可确保不遗漏基本影响因子,又能剔除对目标值影响不显著的因子,用于确定冰情预报的预报因子较为适宜.     

广西东南部高温灾害气候特征分析

利用1953至2002年广西玉林市气温资料,统计分析了桂东南高温灾害天气气候特征,并概括出造成桂东南高温灾害天气的主要环流形势类型,总结出各种高温灾害天气环流形势的中短期预报方法和指标.     

黑龙江、松花江和嫩江冰坝凌汛发生原因及预报方法

利用1951-2000年水文、气象资料,在对黑龙江、松花江、嫩江发生的特大冰坝的年份监测中分析发现,冰坝发生大多在二江同时发生,个别年份有三江同时发生,并有群发特点。冰坝发生前,秋季降水多,河槽蓄水量多,河流水位高;冬季降雪多、气温低;春季开江期,有明显的降水和升温过程,是冰坝的形成和凌汛发生的重要原因。并且分析冰坝发生前期高空环流形势特点,依此研制了冰坝凌汛预报方法。     

2004年北京地区一次扬沙天气过程数值预报分析

本文在对沙源和实况气象场分析的基础上,利用北京城市气象研究所发展的区域沙尘耦合模式,对2004年3月29日北京及周边地区扬沙天气过程进行数值研究.模式预报出大风、垂直速度等气象条件要素演变,表明导致此次沙尘过程的发生、发展主要因素是大风、上升气流等.从天气实况沙尘图与预报沙尘区随时间演变过程看,模式预报的沙尘范围和强度与实况结果基本相符;沙尘数值预报模式能够较好地预报出此次沙尘过程发生的时间、地点、范围和移动路径等,较准确地描述了本次沙尘过程的形成演变和移动等特征.从模式预报的北京地区沙尘浓度的垂直廓线和沙尘强度表明本次沙尘的沙源以本地扬沙为主.     

黑龙江省暴雨的特征及天气学分类

通过普查1961-2004年计44年的历史气象资料,对黑龙江省暴雨的降水特点及天气分类作了综述,并对其预报问题进行了全面的探讨.指出黑龙江省的暴雨具有明显的时空分布特征,大地形的背风坡对暴雨分布具有重要影响;在适当的环流配置下,东北冷涡和东北低压是产生暴雨的最主要的高、低空天气系统.     

黑龙江省暴雪天气分析和预报技术

分析表明，造成黑龙江省暴雪的低压天气系统不仅来自西北、偏西和偏南方向，而且还有在东北和日本海新生成的，其中又以西南和南来的居多；高空影响系统主要是低槽，其次是低涡，但降暴雪时多数是低涡；造成暴雪的锋面系统以暖锋和锢囚锋为最多。另外，从造成降水的成因和水平锋生这两个角度出发，给出了7个暴雪落区的温压场模型。850hPa温度、850hPa温度平流和拔海高度决定了降水（雨、雪）的性质。