湖南6月區域持續性暴雨概率預報模型及應用*

李易芝 羅伯良 彭莉莉 張 超 彭晶晶

1 湖南省氣象科學研究所,長沙 410118 2 氣象防災減災湖南省重點實驗室,長沙 410118 3 長沙市氣象局,長沙 410205

提 要：利用1979—2016年6月EAR5再分析資料,選取濕熱力平流參數、熱力螺旋度、散度通量、水汽散度通量和熱力波作用密度5個綜合因子,采用核密度估計方法,基于TS評分最優為檢驗標準篩選確立最優因子和權重組合,構建了湖南區域持續性暴雨概率預報模型,并進行了獨立樣本檢驗與業務試用。結果表明:2017—2019年獨立樣本回代檢驗,平均TS評分達到29.9%,相比于歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)細網格(平均TS評分為22.4%)為正技巧。在2021年、2022年汛期兩次區域持續性暴雨個例的預報試驗中,提前24 h的暴雨預報優于ECMWF、CMA-GFS等大尺度模式和CMA-SH、CMA-GD等區域中尺度模式,對湖南區域持續性暴雨有較強的預報能力。

引 言

暴雨是湖南省汛期主要的災害性天氣之一,其中持續性暴雨過程由于其持續時間長、影響范圍廣,常給人民群眾帶來巨大的生命財產損失(陳紅專等,2019;戴澤軍等,2019;彭莉莉等,2018;王欽和曾波,2022;楊志軍等,2018)。因此,如何準確及時地做好持續性暴雨落區預報,建立客觀暴雨落區概率預報系統,對預報業務能力提升和防災減災工作具有重大現實意義(張萍萍等,2012)。

降水是一定氣候背景下各種尺度系統相互作用所形成的結果,同時也受下墊面的影響,因此相對于溫度、氣壓等氣象要素場的預報,降水本身具有較大的隨機性與不確定性(周曉敏等,2023)。降水呈偏態分布,用能描述其出現可能性大小的形式即降水概率進行預報,較傳統的確定性預報可提供更豐富的預報信息(林春澤等,2013;趙琳娜等,2015)。……