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

NCEP/CFS模式对东亚夏季延伸预报的检验评估

陈官军 魏凤英 巩远发

陈官军, 魏凤英, 巩远发. NCEP/CFS模式对东亚夏季延伸预报的检验评估. 应用气象学报, 2010, 21(6): 659-670..
引用本文: 陈官军, 魏凤英, 巩远发. NCEP/CFS模式对东亚夏季延伸预报的检验评估. 应用气象学报, 2010, 21(6): 659-670.
Chen Guanjun, Wei Fengying, Gong Yuanfa. Assessing the extended range forecast error of NCEP/CFS in the summer of East Asia. J Appl Meteor Sci, 2010, 21(6): 659-670.
Citation: Chen Guanjun, Wei Fengying, Gong Yuanfa. Assessing the extended range forecast error of NCEP/CFS in the summer of East Asia. J Appl Meteor Sci, 2010, 21(6): 659-670.

NCEP/CFS模式对东亚夏季延伸预报的检验评估

资助项目: 

国家科技支撑计划项目 2009BAC51B04

灾害天气国家重点实验室自主研究课题 2009LASWZF01

Assessing the Extended Range Forecast Error of NCEP/CFS in the Summer of East Asia

  • 摘要: 利用NCEP的气候预报系统(Climate Forecast System, CFS)所提供的1981—2004年历史回报试验结果,检验和评估了该系统对夏季东亚地区大气环流的预报技巧和系统误差;在此基础上通过提取模式预报和观测的10~20 d及30~60 d低频振荡分量,重点对我国南方3次典型持续性暴雨过程的预报技巧进行检验和诊断分析。结果表明:CFS系统对东亚整体大气环流逐日预报的可靠时效为5 d左右,60°N以北的对流层中高层高度场预报系统性偏低,而在40°~60°N则为系统性偏高。系统性误差随预报时间的延长而增加,但10 d以上预报的系统性误差大小和空间分布逐渐趋于稳定;CFS系统对低频分量的延伸期预报技巧好于对其整体大气环流的预报技巧,并且在典型持续性暴雨过程中,CFS系统对影响强降水过程的主要环流系统低频振荡特征有一定预报能力。
  • 图  1  1981-2004年平均的东亚地区夏季位势高度场逐日预报的距平相关系数

    Fig. 1  Anomaly correlations between forecasts and observations of summer height in East Asia as a function of forecast time during 1981--2004

    图  2  1981-2004年东亚地区500hPa位势高度场不同时效预报与观测的距平相关系数年际变化

    Fig. 2  Changes of anomaly correlations between forecasts and observations of 500 hPa height in East Asia during1981-2004

    图  3  1981-2004年平均的500hPa高度场15d预报与观测的距平相关系数空间分布

    Fig. 3  The spatial distribution of ACC between 15 days forecasts and observations of 500 hPa height during 1981-2004

    图  4  1981-2004年平均的500hPa高度场预报误差分布 (单位:dagpm)

    Fig. 4  Spatial distribution of the difference between forecasts and observations of 500 hPa height during 1981-2004 (unit:dagpm)

    图  5  带通滤波前后预报时效为10~20d的东亚夏季200hPa, 500hPa高度场及850hPa经向风场与观测的距平相关系数

    Fig. 5  ACC of height at 200 hPa, 500 hPa and meridional wind at 850 hPa by 30-60 days band-pass filter, 10-20 days band-pass filter and unfiltered with the averaged ACC from 1981 to 2004

    图  6  江淮、江南和华南地区6月1日-8月31日滤波前的日降水量距平和不同低频分量的时间序列曲线

    Fig. 6  Time series of precipitation anomalies from 1 June to 31 August in Yangtze-Huaihe River Valley, the southern partstothe Yangtze River and South China

    图  7  1991年6月21日-7月19日江淮暴雨前后主要环流系统指数的30~60d低频振荡分量时间变化曲线

    Fig. 7  The 30-60 days LFO of three major indexes around the heavy rain process in Yangtze-Huaihe River Valley from 21 June to 19 July 1991

    图  8  1998年6月9日-7月7日江南暴雨和2005年6月10日-7月8日华南暴雨关键系统环流指数30~60d低频分量的时间变化曲线

    Fig. 8  The 30-60 days LFO of several major indexes for the heavy rain process in the southern parts to the Yangtze River from 9 June to 7 July in 1998 and the heavy rain process in South China from 10 June to 8 July in 2005

    图  9  1998年6月9日-7月7日江南暴雨副热带高压脊线位置指数 (a) 和2005年6月10日-7月8日华南暴雨索马里越赤道气流指数 (b)10~20d低频振荡分量的时间变化曲线

    Fig. 9  10-20 days LFO of the major weather systems (a) subtropical high ridge line index of the heavy rain process in the southern parts to the Yangtze River from 9 June to 7 July in1998, (b) Somalia cross-equatorial flow index of the heavy rain process in South China from10 June to 8 July in 2005

    表  1  低频分量与总降水量时间序列的相关系数 (达到0.05显著性水平) 及其对总降水量的方差贡献

    Table  1  Correlation coefficients (passing the test of 0.05 level) and variance contribution of daily precipitation LFO to the unfiltered

  • [1] 丑纪范, 郜吉东.长期数值天气预报.北京:气象出版社, 1995.
    [2] 顾震潮.天气数值预报中过去资料的使用问题.气象学报, 1958, 29:176-184. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB195803002.htm
    [3] Jung T. Systematic errors of the atmospheric circulation in the ECMWF model.J R Meteor, 2005, 131: 1045-1073 doi:  10.1256/qj.04.93
    [4] Timothy W B, John DH.The impact of climatology and systematic error upon the skill of DERF forecasts.Mon Wea Rev, 1989, 12:2835-2842.
    [5] Miykadoa K, Sirutis J.Subgrid scale physics in 1-month forecast, Part :Systematic error and blocking forecast.Mon Wea Rev1990, 123:1065-1081.
    [6] Lorenz EN.Deterministic non-period flow.J Atmos Sci, 1963, 20:130-141. doi:  10.1175/1520-0469(1963)020<0130:DNF>2.0.CO;2
    [7] 丑纪范.天气数值预报中使用过去资料的问题.中国科学, 1974, 17(6):635-644. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JAXK197406010.htm
    [8] 李崇银.大气季节内振荡研究的新进展.自然科学进展, 2004, 14:734-741. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZKJZ200407004.htm
    [9] 杨秋明.10~30d延伸期天气预报及发展趋势.中国新技术新产品, 2008, 7:96-97. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XPJX200807038.htm
    [10] 李跃清.1981和1982年夏半年高原地区低频振荡与南亚高压活动.高原气象, 1996, 15(3):276-281. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX603.002.htm
    [11] Saha S, Nadiga S, Thiaw C, et al.The NCEP Climate Forecast System.J Climate, 2006, 19(15):3483-3517. doi:  10.1175/JCLI3812.1
    [12] Ake Johansson, Catherine Thiaw, Suranjana Saha.CFS Retrospective Forecast Daily Climatology in the EMC/NCEP CFS Public Server.Environmental Modeling Center, NCEP/NWS/NOAA, 2007.
    [13] 陈桂英, 赵振国.短期气候预测评估方法和业务初估.应用气象学报, 1998, 9(2):178-185. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19980225&flag=1
    [14] Talagrand O.Assimilation of observations—An introduction.J Meteor Soc Japan, 1997, 75(1):191-209.
    [15] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术 (第2版).北京:气象出版社, 2007:71-75.
    [16] Murakami M.Analysis of deep convective activity over the western Pacific and southeast Asia.Part II:Seasonal and intraseasonal variation during the northern summer.J Meteor Soc Japan, 1984, 62(1):88-108.
    [17] 李志锦, 纪立人.混沌系统的局地特征与可预报性.气象学报, 1995, 53(3):271-280. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB503.002.htm
    [18] Van den Dool, Saha S.Frequency dependence in forecast skill. Mon Wea Rev, 1990, 118:128-137. doi:  10.1175/1520-0493(1990)118<0128:FDIFS>2.0.CO;2
    [19] 鲍名.近50年我国持续性暴雨的统计分析及其大尺度环流背景.大气科学, 2007, 31(5):779-792. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200705002.htm
    [20] 陈晓红, 张娇.2004年安徽省梅汛期三次暴雨过程的大气低频振荡背景.应用气象学报, 2005, 16(6):755-761. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20050698&flag=1
    [21] 陈丽臻, 张先恭, 陈隆勋.长江流域两个典型旱?涝年大气30─60天低频波差异的初步分析.应用气象学报, 1994, 5(4):484-487. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19940482&flag=1
    [22] 矫梅燕, 龚建东, 周兵, 等.天气预报的业务技术进展.应用气象学报, 2006, 17(5):596-597. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200605102&flag=1
    [23] 赵振国.中国夏季旱涝及环境场.北京:气象出版社, 2000:38-40;45-46;75.
    [24] 王瀛, 王茜, 陈宇, 等.ECMWF模式副热带高压指数释用产品的应用.气象与环境学报, 2007, 23(5):26-31. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LNQX200705004.htm
    [25] 毛江玉, 吴国雄.1991年江淮梅雨与副热带高压的低频振荡.气象学报, 2005, 63(5):762-770. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200505019.htm
    [26] 丁一汇.1991年江淮流域持续性特大暴雨研究.北京:气象出版社, 1993:47-50.
    [27] 周兵, 文继芬.1998年夏季我国东部降水与大气环流异常及其低频特征.应用气象学报, 2007, 18(2):129-136. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20070225&flag=1
    [28] 王秀文, 晁淑懿, 马德贞, 等.1998年长江嫩江流域特大暴雨的成因及预报应用研究.北京:气象出版社, 2001:103-110.
    [29] 鲍媛媛, 金荣花, 琚建华, 等.2005年初夏亚洲季风异常对华南强降雨的影响.应用气象学报, 2009, 20(3):277-284. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20090303&flag=1
    [30] 马慧, 陈桢华.2005年6月华南暴雨的气候背景.广东气象, 2005, 4:14-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDCX200504004.htm
    [31] 赵玉春, 李泽椿, 肖子牛.南半球冷空气爆发对华南连续性暴雨影响的个例分析.气象, 2007, 33(3):40-47. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX200703005.htm
  • 加载中
图(9) / 表(1)
计量
  • 摘要浏览量:  3696
  • HTML全文浏览量:  961
  • PDF下载量:  1184
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-02-22
  • 修回日期:  2010-07-12
  • 刊出日期:  2010-12-31

目录

    /

    返回文章
    返回