留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

热带气旋定量降水预报的动力相似方案

钟元 余晖 滕卫平 陈佩燕

钟元, 余晖, 滕卫平, 等. 热带气旋定量降水预报的动力相似方案. 应用气象学报, 2009, 20(1): 17-27..
引用本文: 钟元, 余晖, 滕卫平, 等. 热带气旋定量降水预报的动力相似方案. 应用气象学报, 2009, 20(1): 17-27.
Zhong Yuan, Yu Hui, Teng Weiping, et al. A dynamic similitude scheme for tropical cyclone quantitative precipitation forecast. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(1): 17-27.
Citation: Zhong Yuan, Yu Hui, Teng Weiping, et al. A dynamic similitude scheme for tropical cyclone quantitative precipitation forecast. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(1): 17-27.

热带气旋定量降水预报的动力相似方案

资助项目: 

科技部社会公益研究专项 2005DIB3J104

A Dynamic Similitude Scheme for Tropical Cyclone Quantitative Precipitation Forecast

  • 摘要: 该文提出一个热带气旋定量降水预报(QPF) 的动力相似方案。方案应用热带气旋初始参数、历史过程的天气形势场和物理量场及数值预报产品, 构造预报区域内当前时刻至未来时刻环境要素场的多元客观相似判据。通过定义非线性的相似指数综合评估历史热带气旋样本与预报热带气旋在多元判据下的连续动态相似程度, 以此找到相似样本。应用相似样本的历史降水量记录进行相似指数的权重综合, 得到热带气旋未来6~48 h降水量的定点、定量预报值。预报试验表明该方案具有一定的预报技巧。
  • 图  1  预报样本(Matsa) 与相似样本(Winnie) 的700hPa流场(阴影表示风速≥15m/s的区域, 数字为风速, 单位:m/s)

    (a) 预报样本2005年8月6日02:00, (b) 预报样本2005年8月7日02:00 (c) 相似样本1997年8月18日14:00, (d) 相似样本1997年8月19日14:00

    Fig. 1  Stream fields of predicted tropical cyclone (Matsa) and the most similar (Winnie) at 700hPa (numbers are wind speeds and it is larger than 15m/s on point within shaded area, unit:m/s)

    (a) Matsa, 02:00 on August 6, 2005, (b) Matsa, 02:00 on August 7, 2005, (c) Winnie, 14:00 on August 18, 1997, (d) Winnie, 14:00 on August 19, 1997

    图  2  预报样本(Matsa) 与相似样本(Winnie) 的925hPa水汽通量场(单位:g/(s·cm2·hPa), 阴影表水汽通量≥20 g/(s·cm2·hPa) 的区域)

    (a) 预报样本2005年8月6日02:00, (b) 预报样本2005年8月7日02:00, (c) 相似样本1997年8月18日14:00, (d) 相似样本1997年8月19日14:00

    Fig. 2  Vapor flux fields of predicted tropical cyclone (Matsa) and the most similar (Winnie) at 925 hPa (unit:g/(s·cm2·hPa))

    (a) Matsa, 02:00 on August 6, 2005, (b) Matsa, 02:00 on August 7, 2005, (c) Winnie, 14:00 on August 18, 1997, (d) Winnie, 14:00 on August 19, 1997

    图  3  不同方案对Matsa (0509) 的预报结果与实况对比(图中阴影表示6h降水量≥10mm的区域)

    Fig. 3  The comparison between the observed and predicted 6-hour precipitation of Masta (0509)(the 6-hour precipitation of station which locates inside shaded area is larger than 10 mm)

    图  4  不同方案对Dujuan (0313) 的预报结果与实况对比(图中阴影表示6h降水量≥10mm的区域)

    Fig. 4  The comparison between the observed and predicted 6-hour precipitation of Dujuan (0313)(the 6-hour precipitation of station which locates inside the shaded area is larger than 10mm)

    表  1  预报试验的降水量预报平均误差(单位:mm)

    Table  1  Mean absolute errors of precipitation forecast (unit:mm)

    表  2  主要的相似样本

    Table  2  Most similar tropical cyclones

  • [1] 安赛斯R A.热带气旋的发展、结构和影响.毓芳, 译.北京:气象出版社, 1987:21-56.
    [2] 朱洪岩, 陈联寿, 徐祥德.中低纬度环流系统的相互作用及其暴雨特征的模拟研究.大气科学, 2000, 24:669-675. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200005012.htm
    [3] 李江南, 王安宇, 侯尔滨.台风Fitow降雨的数值预报试验.热带海洋学报, 2004, 23(1):16-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDHY200401003.htm
    [4] 程正泉, 陈联寿, 刘燕, 等.我国热带气旋降水的时空分布特征.应用气象学报, 2007, 18(4):427-434. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20070470&flag=1
    [5] 王捷纯, 江吉喜.热带气旋登陆华南前后的强降水大尺度环境场特征.应用气象学报, 2006, 17(3):288-295. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20060351&flag=1
    [6] 井喜, 贺文彬, 毕旭, 等.远距离台风影响陕北突发性暴雨成因分析.应用气象学报, 2005, 16(5):655-662. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20050584&flag=1
    [7] 陈淑琴, 黄辉, 邵春海.南海登陆热带气旋对长江三角洲地区降水的影响.应用气象学报, 2004, 15(6):688-695. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040685&flag=1
    [8] 李志楠, 郑新江, 赵亚民. 9608号台风低压外围暴雨中尺度云团的发生发展.热带气象学报, 2000, 16(4):316-326. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200004003.htm
    [9] 郑庆林, 吴军, 蒋平.我国东南海岸线分布对9216号台风暴雨增幅影响的数值研究.热带气象学报, 1996, 12(4):304-312. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX604.002.htm
    [10] 雷小途, 陈联寿.热带气旋与中纬度环流系统相互作用的研究进展.热带气象学报, 2001, 11(4):452-461. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200104014.htm
    [11] 赵宇, 吴增茂, 刘诗军, 等.由变性台风环流引发的山东特大暴雨天气的位涡场分析.热带气象学报, 2005, 21(1):33-43. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200501004.htm
    [12] 侯建中, 王川, 鲁渊平, 等.台风活动与陕西极端暴雨的相关特征分析.热带气象学报, 2006, 22(3):229-236. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200602013.htm
    [13] 许爱华, 叶成志, 欧阳里程, 等. "云娜"台风登陆后的路径和降水的诊断分析.热带气象学报, 2006, 22(2):203-208. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200603003.htm
    [14] 陈联寿, 孟智勇.我国热带气旋研究十年进展.大气科学, 2001, 25(3):420-432. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200103012.htm
    [15] 陈联寿, 罗哲贤, 李英.登陆热带气旋研究的进展.气象学报, 2004, 62(5):541-549. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200405003.htm
    [16] 陈联寿.热带气旋研究和业务预报技术的发展.应用气象学报, 2006, 18(6):672-681. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200606116&flag=1
    [17] Kitade T.Numerical experiments of tropical cyclones on a plane with variable Coriolis parameter. J Meteor Soc Jap, 1980, 58(4) 471-488.
    [18] Anthes R A, Hoke J E.The effect of horizontal divegence and latitudinal variation of the Coriolis parameter on the drift of a model hurricane. Mon Wea Rev, 1975, 103(5):757-763. doi:  10.1175/1520-0493%281975%29103<0757%3ATEOHDA>2.0.CO%3B2
    [19] Hope J R, Neumann C J.An operational technique for relating the movement of existing tropical cyclones to past tracks. Mon Wea Rev, 1970, 98(7):925-933.
    [20] Chan J C L, Gray W M. Tropical cyclone movement and surrounding flow relationship.Mon Wea Rev, 1982, 110(9):1354-1374. doi:  10.1175/1520-0493%281982%29110%3C1354%3ATCMASF%3E2.0.CO%3B2
    [21] 钟元, 余晖, 王东法.环境场对东海登陆热带气旋陆地路径的影响.热带气象学报, 2006, 22(4):314-320. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200604000.htm
    [22] 钟元, 余晖, 王东法, 等.对东海热带气旋登陆后路径趋势的若干探讨.热带气象学报, 2007, 23(3):209-218. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200703000.htm
  • 加载中
图(4) / 表(2)
计量
  • 摘要浏览量:  3472
  • HTML全文浏览量:  774
  • PDF下载量:  1564
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-01-14
  • 修回日期:  2008-07-29
  • 刊出日期:  2009-02-28

目录

    /

    返回文章
    返回