基于逐步过滤方法的环渤海中期相似预报系统研究

基于逐步过滤方法的环渤海中期相似预报系统研究

论文摘要

在相似预报中应用逐步过滤方法,是通过逐步引入预报场和历史场中不同的要素(物理量)场,定量计算它们的相似程度,选出若干相似个例,以这些相似个例所对应的历史实况作为制作天气预报的依据。该方法不仅拥有传统相似预报方法的优点,而且使天气形势和物理量场诊断得到较好的结合,因此在中、长期天气预报业务中被广泛使用。本文从实际业务需求出发,研究和改进了传统逐步过滤相似预报方法,利用2003-2006年T213数值产品、1958-2002年NCEP逐日再分析资料和和环渤海72站地面要素资料进行逐步过滤相似预报;通过回报准确率检验,确定了各要素的“最佳逐步过滤相似方案”;根据最佳方案,建立了一个可视化中期天气预报系统,其主要功能包括4-10天数值产品预报场的查看、历史相似个例的查看、中期预报解释,并对预报结论、历史实况等资料的可视化输出,为日常天气预报增加了一个有力的助手工具。利用2007-2008年数值产品进试预报,具体结果如下:(1)降水预报:最佳方案在冬季4-7天、秋季4-8天和春、夏季4-5天有一定的降水预报能力。(2)云量预报:冬半年预报效果好于夏半年,高纬地区好于低纬地区;日平均低云量预报效果好于日平均总云量。总云量与低云量中期预报的准确率都在60%以上,平均均方根误差都在3成以内。(3)24h变温预报:预报准确率从高到低依次是夏季、秋季、冬季和春季;平均温度准确率在各个季节均是最高,冬季和秋季最高变温预报效果好于最低变温,春季和夏季最低温度预报效果好于最高变温。2007-2008年试预报年平均准确率4-10天都在60%以上。(4)风速预报:日4次风速预报效果中0-2级风速最好,96-240h平均预报TS评分达到67.5%,5级以上风速预报效果最差,96-240h平均预报TS评分仅为5.5%;3-4级日最大风速预报TS评分要好于5级及以上风速预报效果,前者96-240h平均预报TS评分达到55.2%,后者的TS评分为17.4%。风速预报存在着显著的季节变化,春季3-4级、5级及以上风速预报效果比其它季节的0-2级风速的TS评分要好,这可能是春季多强风之故。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究的目的和意义
  • 1.2 相似预报国内外研究现状
  • 1.2.1 国内研究现状
  • 1.2.2 国外研究现状
  • 1.3 主要研究内容
  • 第二章 资料的来源与研究方法
  • 2.1 资料来源
  • 2.2 预报资料处理
  • 2.3 研究方法的改进
  • 2.3.1 逐步过滤相似流程的改进
  • 2.3.2 相似个例寻找方法的改进
  • 2.3.3 两个边界条件的改进
  • 第三章 逐步过滤相似方案设计
  • 3.1 相似准则的选取
  • 3.2 相似区域的选取
  • 3.3 相似因子场的选取
  • 3.4 逐步过滤相似方案流程设计
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 最佳逐步过滤相似方案的确定
  • 4.1 降水、云最佳逐步过滤相似方案的建立
  • 4.1.1 降水最佳逐步过滤相似方案的建立
  • 4.1.2 云量预报
  • 4.2 24h变温最佳逐步过滤相似方案的建立
  • 4.3 风速最佳逐步过滤相似方案的建立
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 可视化业务系统的实现
  • 5.1 编写语言及运行环境
  • 5.2 系统功能的介绍
  • 5.3 系统的可视化显示
  • 5.3.1 主界面
  • 5.3.2 数据获取
  • 5.3.3 清空临时文件
  • 5.3.4 查看T639数值预报要素场
  • 5.3.5 查看NCEP资料
  • 5.4 实时业务化运行
  • 5.4.1 制作预报
  • 5.4.2 查看预报气象要素分布
  • 5.4.3 设置自动运行
  • 5.4.4 帮助
  • 5.5 系统特点
  • 第六章 总结与讨论
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 研究的特色和创新
  • 6.3 存在的问题与讨论
  • 6.4 下一步研究计划
  • 参考文献
  • 在读期间的科研工作
  • 致谢
  • 相关论文文献

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