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        寧夏2018 年第一場連陰雪天氣過程5 種數(shù)值模式降水預報能力對比

        2021-03-26 11:54:56陳利偉吳志岐楊彭懷王亞婷馬興明
        農業(yè)科技與信息 2021年1期

        陳利偉,吳志岐,楊彭懷,王亞婷,馬興明

        (1.寧夏回族自治區(qū)西吉縣氣象局,寧夏西吉756200;2.寧夏回族自治區(qū)涇源縣氣象局,寧夏涇源756400)

        寧夏深居內陸,位于我國西北東部,處于黃土高原、蒙古高原和青藏高原的交匯地帶,大陸性氣候特征十分典型,冬季干旱少雪是寧夏的基本氣候特征之一。2018 年1 月2—8 日的降雪天氣過程是2017年入冬以來全區(qū)首場范圍大、持續(xù)時間長的降雪天氣過程。針對此次降雪過程,本文對各種數(shù)值模式的預報性能做了詳細檢驗,以便為預報員做降雪預報提供參考意見。

        周翠芳等對2014 年石嘴山市一次久旱轉雪天氣過程的數(shù)值預報產(chǎn)品能力進行了檢驗[1],王磊等對T639 模式在新疆北部暖區(qū)強降雪過程的預報效果進行了檢驗[2],許敏等對廊坊兩次強降雪天氣進行了分析對比及數(shù)值預報檢驗[3],莊曉翠等檢驗了T213預報產(chǎn)品在阿勒泰地區(qū)暖區(qū)大降雪過程中的預報能力[4],馬嚴枝等檢驗了多個數(shù)值模式對山西3 次強降水過程的預報性能[5],張秉詳?shù)葯z驗了數(shù)值產(chǎn)品對寒潮天氣過程的預報能力[6],公穎等檢驗了2012 年東北地區(qū)重大天氣過程WRF 模式預報效果[7],周慧等做了T639 模式對2008 年長江流域重大災害性降水天氣過程預報性能的檢驗分析[8],葉成志等做了GRAPES 中尺度模式對2005 年長江流域重大災害性降水天氣過程預報性能的檢驗分析[9]。

        1 天氣實況

        2018 年1 月2 日寧夏迎來2018 年的首場降雪天氣過程,過程累積降水量達0.8~14.1 mm,最大小時降水量為0.2~1.7 mm。此次降雪過程范圍大、持續(xù)時間長,給交通、設施農業(yè)等帶來了不利影響,但對冬小麥過冬返青、增加土壤墑情較為有利。1 月2日21 時至8 日20 時各站點累計降水量見圖1。

        2 資料與方法

        由于數(shù)據(jù)量大,氣象臺實際接收處理的數(shù)據(jù)有限,所以統(tǒng)一使用中央氣象臺數(shù)值預報產(chǎn)品網(wǎng)頁版的逐日20—20 時降水預報圖。

        檢驗區(qū)域為寧夏(東經(jīng)104°17′~107°39′、北緯 35°14′~39°23′)石炭井、大武口、惠農及賀蘭山等20 個站點。檢驗產(chǎn)品為2018 年1月 1 日 20 時—7 日 20 時 T639、GRAPES、EC、GFS及 JAPAN 等 5 種模式 24 h、48 h、72 h、96 h 及 120 h的24 h 間隔降水預報圖。

        將降水預報圖與時間相對應的降水實況圖做主觀對比分析。

        3 檢驗結果對比分析

        檢驗各模式各個時效的降水預報能力,降水范圍和降水強度分別進行檢驗。檢驗降水范圍進行全區(qū)范圍的檢驗,分為偏小、正常和偏大3 個等級;檢驗降水強度只檢驗降水強度最大的站點,也分為偏小、正常和偏大3 個等級(降水強度預報比實況偏小1 mm 以上記為偏小,-1~1 mm 記為正常,偏大 1 mm以上記為偏大)(見表 1、表 2)。

        24~72 h T639 和EC 預報降水范圍相對準確,其他模式預報降水范圍偏??;96 h T639、GRAPES 和GFS 預報降水范圍相對準確,其他模式預報降水范圍偏?。?20 h GFS 預報降水范圍相對準確,其他模式預報降水范圍偏小。24 h GRAPES 預報降水強度相對準確,其他模式預報降水強度偏??;48~72 h T639 和JAPAN 預報降水強度相對準確,其他模式預報降水強度偏??;96 h T639、GRAPES 和JAPAN預報降水強度相對準確,其他模式預報降水強度偏小;120 h 各個模式預報降水強度均偏小。

        表2 逐日各時效各模式對比結果統(tǒng)計

        4 結論

        通過檢驗得到以下結論:一是24~72 h T639 和EC 預報降水范圍最準確,96 h T639、GRAPES 和GFS 預報降水范圍最準確,120 h GFS 預報降水范圍最準確。綜合來看,T639 模式預報降水范圍最準確。24 h GRAPES 預報降水強度相對準確,48~72 h T639 和JAPAN 預報降水強度相對準確,96 h T639、GRAPES 和JAPAN 預報降水強度相對準確,120 h各個模式預報降水強度均偏小。綜合來看,T639 和JAPAN 預報降水強度相對準確。二是預報員在制作預報時,以中央指導預報為主要參考產(chǎn)品,以各種數(shù)值模式釋用產(chǎn)品為輔助參考產(chǎn)品。但數(shù)值模式釋用產(chǎn)品種類較多,通過此次檢驗發(fā)現(xiàn),T639 模式在預報降水范圍和降水強度方面表現(xiàn)均較好,因此在制作降水預報時,可以以T639 模式為主要輔助參考產(chǎn)品。

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