利用CMIP5的17个全球气候系统模式对500 hPa位势高度场的年代际回报结果,采用距平相关系数、均方根误差、平均绝对误差及连续等级概率评分4种指标,评估了贝叶斯模式平均(Bayesian model average,BMA)预报方法对东亚夏季环流的回报能力,并与最优单模式MIROC5和多模式简单集合平均结果进行了比较。结果表明,BMA方法对东亚夏季500 hPa位势高度场的回报效果是最好的,优于最优单模式MIROC5和简单集合平均的回报结果。BMA模型能产生高集中度的概率密度函数,并包含了多模式集成回报不确定性的定量估计。此外,BMA方法对西太平洋副热带高压的年际变率也有较好的回报效果,对西太平洋副热带高压的预报,选取60~70%概率下的结果更为合理。
利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料和中尺度数值模式(Weather Research Forcast,WRF)输出的高分辨率资料,分析了2014年7月20—21日辽宁地区一次短时暴雨过程的环流形势、中尺度特征和云物理降水机制。结果表明:2014年辽宁地区此次短时暴雨天气过程发生在500 h Pa槽前、850 h Pa切变线前和低空急流左侧的辐合区中,高空急流的"抽吸作用"加强了上升运动,并有远距离热带气旋通过西太平洋副热带高压间接的向辽宁地区输送水汽。地面中β尺度气旋性环流触发了暴雨中心的降水,冷空气的侵入对降水强度影响较大。最大降水由下沉运动向南的冷出流与偏南暖湿入流的低层辐合及中层偏北入流和偏南入流的辐合引发,中γ尺度次级环流的存在加强了上升运动。另外,不同时段的云物理降水机制不同,降水最强时雨水含量随着霰粒子的增多而迅速增加,主要表现为冰相粒子的冷云降水,霰粒子的融化起主导作用;冷云降水的效率明显高于暖云降水,易造成强度较大的短时强降水。
利用TIGGE资料中欧洲中期天气预报中心(ECMWF,the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)、日本气象厅(JMA,the Japan Meteorological Agency)、美国国家环境预报中心(NCEP,the National Centers for Environmental Prediction)以及英国气象局(UKMO,the UK Met Office)4个中心1~7 d预报的日降水量集合预报资料,并以中国降水融合产品作为"观测值",对我国地面降水量预报进行统计降尺度处理。采用空间滑动窗口增加中雨和大雨雨量样本,建立分级雨量的回归方程,并与未分级雨量的统计降尺度预报进行对比。结果表明,对于不同模式、不同预报时效以及不同降水量级,统计降尺度的预报技巧改进程度不尽相同。统计降尺度的预报技巧依赖于模式本身的预报效果。相比雨量未分级回归,雨量分级回归的统计降尺度预报与观测值的距平相关系数更高,均方根误差更小,不同量级降水的ETS评分明显提高。对雨量分级回归统计降尺度预报结果进行二次订正,可大大减少小雨的空报。