一種改進的頻率匹配法在網格降水預報訂正中的應用*

高星星 潘留杰 婁盼星 杜莉麗

1 陜西省氣象臺,西安 710014 2 陜西省氣象局秦嶺和黃土高原生態環境氣象重點實驗室,西安 710014 3 陜西省氣象科學研究所,西安 710014

提 要：為提高精細化網格降水的實際預報能力,評估了2021年汛期ECMWF(EC)、CMA-MESO、SXWRF和SCMOC降水預報產品在陜西的表現,討論了卡爾曼動態頻率匹配方法對不同模式的訂正效果,然后針對該方法不足,基于最優TS評分閾值法和SCMOC在天氣過程判定中占優信息對小量級降水進行了二次訂正,最后利用分類降水過程建模和基于圖像相似識別技術改進的卡爾曼動態頻率匹配法對暴雨進行了訂正研究。結果表明:SCMOC晴雨預報準確率和暴雨TS評分均最高,分別為81.60%和0.30,表現最好;卡爾曼動態頻率匹配法可明顯提高EC、CMA-MESO和SXWRF模式降水預報產品晴雨預報準確率,對暴雨預報的改善效果不穩定,對EC晴雨預報準確率和暴雨TS評分提升幅度均最大,分別為6.35%和6.99%,該訂正方法更適合于EC模式;經晴雨消空二次訂正后的EC模式晴雨和小雨預報準確率較一次訂正后的EC模式均有提高,分別提高了0.51%和0.64%;分類降水過程建模訂正可進一步提高EC暴雨TS評分,較未分類過程訂正后的暴雨TS評分提高了1.05%,且暴雨其他評分指標也均變好;改進后的卡爾曼動態頻率匹配法較改進前可進一步提高EC各量級降水TS評分,尤其是暴雨TS評分提高了2.79%。

引 言

無縫隙精細化網格氣象預報不僅是目前世界各國氣象部門最核心的天氣預報業務之一,而且是未來天氣預報的發展方向(金榮花等,2019;郭丹妮等,2023)。……