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本文利用NCEP/NCAR再分析资料,选取1980年-2009年30年逐日地面风场资料,区域为88.542°N~88.542°S,0°~358.125°,分辨率为192×94个格点分布的GAUSS经纬网格。通过计算机程序识别在科学试验海区(黄、渤海海域)引起12 m/s以上的大风天气过程,统计全年及四季大风的频次特点。同时,利用同期全球NCEP/NCAR地面高度场再分析资料,分辨率为2.5°×2.5°经纬网格。对一年四季黄、渤海大风天气系统进行EOF分型,试图对引起大风的主要地面场形势进行归类分析,得出四季形成大风天气的地面概念模型,从而有利于建立该区域的大风预报方法。
结果表明,满足条件的大风日数年平均71天,平均每5天即出现大风天气。其中2005年大风日数最多,达80天,1995年最少,为58天。30年间6级以上的大风过程,春季年平均12次,占全年17%;夏季频次最少,年平均为5次,仅占7%;秋季年平均为21次,占31%;冬季平均3日一次大风过程,频次最高,年平均31次,占全年大风日数的45%。全年维持12h以上大风过程年平均46次左右,此类大风有维持时间长、影响大、大风环流较稳定的特点。经EOF计算分析发现,黄、渤海大风主要受冷锋、热带气旋北上及温带气旋影响。其中,冷锋影响最多且以冬季为主,夏季主要受热带气旋北上影响而引起大风天气。春、秋季受温带气旋影响较多,如江淮气旋、蒙古气旋、黄河气旋等,与不同位置的环流组合形成不同方向的大风天气。
在四季大风天气过程模型的研究基础上,展开大风消除偏差集合平均数值预报试验。即利用天气在线提供的日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(GFS)及美国海军预报模式(NOGAPS)三个中心2009年6月28日-8月10日每日12时(世界时,下同)起报的地面风场预报资料,应用消除偏差集合平均技术对2009年7月28日-8月10日14天地面风场进行预报试验,并采用均方根误差对预报结果进行检验评估。
经消除偏差集合平均试验研究,对于24h、48h地面风场预报,消除偏差集合平均使预报的均方根误差得到明显降低,预报效果优于单个中心的预报。其中,渤海中部偏南地区及黄海中部误差减小最为明显。此外,消除偏差集合平均改善了大风个例的确定性预报效果,提高了风速值和大风区位置的预报精度。