【摘 要】
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随着预报服务需求不断增长和预报内容日趋精细化，仅针对20 mm·h-1以上的短时强降水预报已不能完全满足业务需要，开展不同雨强等级的短时强降水预报方法研究显得十分必要。利用2016—2019年6—8月中国南方9省1市的国家及区域气象站共51 355站次短时强降水样本，将雨强R分为4个等级：20≤R＜30 mm·h-1、30≤R＜50 mm·h-1、50≤R＜80 mm·h-1及R≥80 mm·h-
【基金项目】
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国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项能源与水纽带关系及高效绿色利用关键技术项目（2018YFE0196000）； 湖北省气象局重点科研项目（2022Z01）； 中国气象局预报员专项（CMAYBY2020-080）； 气象预报业务关键技术发展专项（YBGJXM（2020）3A-
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随着预报服务需求不断增长和预报内容日趋精细化，仅针对20 mm·h-1以上的短时强降水预报已不能完全满足业务需要，开展不同雨强等级的短时强降水预报方法研究显得十分必要。利用2016—2019年6—8月中国南方9省1市的国家及区域气象站共51 355站次短时强降水样本，将雨强R分为4个等级：20≤R＜30 mm·h-1、30≤R＜50 mm·h-1、50≤R＜80 mm·h-1及R≥80 mm·h-1（分别对应I、Ⅱ、Ⅲ、IV级）。将各级样本与同时段CMA-MESO（China Meteorological Administration mesoscale model）数值预报模式初始场进行时空匹配，提取22个相关物理量建立数据集并进行百分位值统计；利用XGBoost（extreme gradient boosting）机器学习方法对物理量进行重要性排序以确定权重系数；应用连续概率预报方法，选用升、降半岭函数作为隶属函数，建立不同等级短时强降水概率预报模型。运用该模型在2020年汛期进行实时业务预报，并对湖北省2020年6—8月15次大暴雨过程0～36 h预报时效的逐小时不同等级短时强降水概率预报产品进行检验，结果表明：I级概率预报产品60%阈值的TS评分（0.145）最好，对应命中率为55.7%；Ⅱ级概率预报产品65%阈值的TS评分（0.083）最好，对应命中率为39.1%；Ⅲ级概率预报产品70%阈值的TS评分（0.03）最好，对应命中率为21.7%;IV级概率预报产品80%阈值的TS评分（0.005）最好，对应命中率为5.8%。对不同等级雨强个例对比检验表明，各级概率预报产品对CMA-MESO模式在同时次不同等级短时强降水预报上均有较好的订正作用。对3次强降水过程逐小时预报检验表明，I级概率预报产品命中率为40%～80%，空报率为50%～90%，预报时效达36 h，普遍优于同时次CMA-MESO降水量预报。本研究对不同等级短时强降水分型建模并在实际预报中有较好的参考性，能够对CMA-MESO的降水预报起到订正作用。
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