论文部分内容阅读
本文是在中国气象局行业专项(项目编号:GYHY201006054)和云南省科技惠民专项(项目编号:2016RA096)的资助下完成的。论文针对主要业务模式的降水预报产品在云南山地区域的适用性问题,探讨了ECMWF细网格和WRF云南本地化模式的降水产品的预报性能。根据论文的研究需要,先后完成的研究内容如下所示:(1)关于区域站大密度站点的插值问题,结合Surfer插值工具,研究了站点降水资料插值到格点上的几种插值方案。分析结果表明:基于Surfer软件平台可以实现Cressman插值。逐级扩大的扫描方案(0.0625°、0.125°、0.34°),更适用于站点稀疏的地区,而在站点密度高的区域,使用较小的(0.0625°)扫描半径,插值效果更好。总体来看,Cressman的插值结果普遍要优于Surfer软件自带的插值方法,尤其是第二种(0.0625°、0.125°)和第三种(0.0625°)这两种插值方案,对站点资料的还原度更高。(2)检验ECMWF细网格对云南区域的降水预报质量,该部分研究采用2016年逐日和逐三小时的云南区域站降水资料,利用平均绝对误差(MAE)公式来对模式的预报性能进行定量检验。分析结果表明:ECMWF模式对于地形相对平缓的滇中到滇东南地区,模式的绝对误差值较小,预报质量较好;而对于地形相对复杂的山脉及河谷地区,模式的绝对误差值较大,预报质量较差。再者对于降水较少的地区,模式的绝对误差较小;降水较多的地区,模式的绝对误差较大。并且随着预报时效的增加,绝对误差也在增加。(3)检验WRF本地化模式的降水预报质量时,重点比较ECMWF细网格与WRF模式在预报误差分布上的不同特征。分析结果表明:两种模式的预报误差随季节和时段的变化特征大致相同,但不同之处在于,WRF本地化模式对于最大降雨落区的预报明显好于ECMWF网格。比如在逐日的降水产品中,观测降雨在春夏秋冬四个季节里最大降雨的落区,与WRF模式的最大降雨预报落区基本一致;在逐3h降水产品中,上午(11h)和中午(14h)的两个时段内,WRF模式的最大降雨预报落区,就是观测降水的最大降雨落区。综合两种模式的降水分布特征来看,ECMWF细网格对最大降雨的强度预报效果较好,而本地WRF模式对降雨的落区预报效果较好。