论文部分内容阅读
摘要ECMWF数值预报资料在县（区）气象台预报服务中应用广泛，具有形势场预报较为稳定、要素场预报较为精细的特点。随着服务需求的提高，对中期天气过程的预测日益重视，因而对ECMWF数值预报的中期预测进行系统的分析至关重要。本文分析了ECMWF数值预報的晴雨、降水季节、月预报特征，讨论了各季节的中期过程预报的难点，以期为ECMWF数值预报在中期天气过程中的应用提供参考。
关键词 ECMWF数值预报;晴雨预报;降水预报;中期天气过程;江苏淮安;淮安区
中图分类号 P456.7
文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）05-0188-03
1EC数值预报晴雨、降水预报分布特征
1.1季节分布特征
EC数值预报在晴雨预报准确率检验中的季节分布，冬季最高，春、秋季节相当，夏季最低。而在降水预报准确率检验中的季节分布，随着春、夏、秋、冬季节的更迭，降水准确率逐渐升高，春季最低，冬季最高（图1）。
1.2月分布特征
EC数值预报晴雨预报准确率检验中的月分布，2月、5月、10-12月准确率均较高，7月8月偏低。EC数值降水预报准确率月分布，2月、10月准确率较高，3月、7月、8月准确率都较低（图2）。
1.3夏季24～240h分布特征
通过数据分析，EC在夏季晴雨预报中，24～144h分布稳定在70%～80%，而168～240h比前段明显偏低。EC在夏季降水预报中，24～48h明显偏高，72～144h变化平稳，168～240h呈现下降趋势（图3）。
2EC数值预报季节预报业务的综合分析
2.1春季
EC数值预报在春季预报业务中，晴雨预报准确率较高，达到78%，但降水预报准确率较差，仅为44%。由此反映出EC数值预报在春季降水预报中空漏报率较高。
2.1.1冷空气强度预报偏差造成了降水预报偏差。2017年3月8日起始预报，预报3月11-14日淮安区有连续性的降水，实况是无降水。由于预报3月11日开始的冷空气势力比实际偏弱，从而造成暧湿气流预报偏强，错误预报连续性的降水。至11日20：00起始预报，形势场已经调整，从850hPa风场分析，12日8：00已经有冷空气渗透南下影响淮安区，暖湿气流向东伸展受到抑制，不利于降水，预报比较准确。
2.1.2要素场预报上下层配合较差的降水空报。2017年3月23日24h降水预报中，700hPa天气形势系统移动快，而低层850hPa系统移动速度慢，上下层湿度配合较差，但仍然预报了本区有降水，实况无降水。2018年5月25日起始场预报，预报48～120h均有小雨，属于降水空报。内蒙古有涡旋移向我国东北，850hPa图水汽较好，但700hPa图水汽明显不足，但是仍预报了降水。
2.1.3EC在春季降水预报中，冷涡降水预报仍然是一个难点。2017年4月4日起始场预报，预报216、240h有冷涡南下影响淮安区，分别空报了小雨。2017年5月6日起始场，预报中期216、240h有冷涡影响，有中雨和小雨，预报水汽条件好，属于空报;到了72h预报，就仅仅预报了0～0.1mm的降雨，与实况较为吻合。
2.1.4天气系统移动预报偏快导致空报。2017年4月25日起始预报，168～192h预报了弱降水，由于预报天气系统偏快，造成了空报。
2.2夏季
2.2.1EC数值预报在夏季预报中，副热带高压的位置强度预报的偏差影响中期晴雨降水预报准确率。
2018年6月18日20：00起始场，在7～8d中期预报中空报了较强降水预报6月25-26日500hPa图淮安区处于584dagpm与588dagpm之间，且更接近于584dagpm。在700、850hPa存在较强的西南急流，在急流轴的左侧，动力抬升强、水汽丰富，所以预报有较强的降水。但是零场实况为6月25-26日本区处于584dagpm与588dagpm之间，更接近于588dagpm，以辐散下沉气流为主，为多云天气。从实况天气气图分析，6月22-24日从渤海湾、山东半岛到江苏东部海域为沿海槽，随着沿海槽逐渐向东北方向移动，再加上菲律宾处生成了热带低压系统，对高压有顶托作用，所以副高恢复性增强，中期7～8d的预测副高588dagpm偏南，实况为淮安区6月25日处于588dagpm上，26日又比25日略增强北抬，所以26日实况没有降水（图4）。
2.2.2夏季预报中，台风的位置强度、移动方向的预报偏差，影响中期晴雨降水预报准确率。2018年7月3日起始场，预报168～216h有降水，实况无降水。本区500hPa图处于584dagpm到588dagpm之间，700hPa图中U在70%～90%之间，850hPa图中U在70%～100%之间，台湾东北部到日本南部有台风（8号台风“玛莉亚”），预报向北沿着江苏东部近海域向北偏东方向移动。到了临近的9日形势场有较大调整，原来在台湾东部海域的台风沿着副高588dagpm向西移动，登陆大陆后向福建江西移动，副高得以增强西伸，淮安区在10-12日受副高控制，处于588dagpm到592dagpm之间，无降水（图5）。
2..3秋季
2.3.1EC数值预报在淮安区秋季台风倒槽与冷空气结合形成的降水中期预报偏差大的分析。2016年9月16日淮安区出现42.1mm的强降水。9月10日预报的16日形势场：有热带低压从台湾岛、福建、浙江到苏南、上海（长江口）一带减弱，沿584dagpm向东北方向移出，预报的苏锡常一带降水较大。14日起始预报，预报16日台风中心移至苏锡常一带，北部有冷空气南下，台风倒槽与冷空气共同影响，水汽充沛，垂直速度增强，预报16日降水较大，16-17日都有大暴雨，预报量级偏大。15日起始降水预报，预报16日更为接近，但是16日夜间预报仍有强降水，略偏慢。实况台风低压移动速度更快（图6）。 2.3.2EC数值预报在淮安区秋季中期降水预报稳定性的分析。秋季的中期降水预报，从10月开始副高总体南落，台风活动少，即使有形成，位置也较为偏南，以西风带系統影响和冷空气活动为主，形势场预报较为稳定，晴雨和降水预报也较为稳定，准确率较高。2016年10月21日起始场，准安区处于580dagpm到584dagpm之间，受西南暖湿气流影响，原20日在台湾西南有一台风沿副高边缘偏南气流向北移动，21日移动至广东与江西省交界，22日台风减弱合并到西风带系统中，淮安区仍处于580～584dagpm之间，副高略有南落，23日副高继续南退，淮安区处于576～580dagpm之间，到25日副高略有增强，淮安区处于580～584dagpm之间，受暖湿气流影响，26日继续增强，淮安区处于584～588dagpm之间，28日又开始减弱。
2.4冬季
2.4.1EC数值预报在冬季预报中，冷空气预报的偏差影响了晴雨、降水预报。2017年1月20日中期预报，1月28日有强冷空气影响淮安区，实况是1月29日受到影响，提前了1d，28-29日的850hPa图相对湿度预报明显偏小，U低于50%，在700hPa图中U预报在80%～90%之间。在冬季冷空气较为频繁时，预测难度也大。随后4～6d的预报，即可预报28-29日的降水过程，48～72h预报就更准确。
2.4.2EC数值预报在冬季连续性降水预报中，容易将暖湿气流预报移动偏慢2018年1月2日、24日的起始场预报，预测的属于连续降水过程，连续降水过程EC容易将降水结束的时间延迟，即暖湿气流移动略偏慢，导致降水的空报一。2.4.3EC数值预报在冬季中期预报中，要素场预报的偏差影响了降水预报。2017年2月10日起始场，预报16日无降水，实况有2.1mm降水，预报有槽线影响，但预报相对湿度不足，700hPa图中U在70%～80%之间，850hPa图中U在70%～90%，并没有预报有降水。实际上，2月14日的预报更接近一些，700hPa图中U在90%～100%之间，850hPaU在70%～90%之间。
3结语
春季、冬季降水预报准确率受冷空气强度、移动快慢、上下层水汽配合不好等因素影响。冷涡降水预报仍是春季预报的一个难点。湿度场、垂直速度、涡度场等预报的差异是每个季节形成晴雨预报降水预报差异性的普遍性因素。秋季进入10月副高总体南落，台风活动少，即使有形成，位置也较为偏南，以西风带系统影响和冷空气活动为主，形势场预报较为稳定，晴雨和降水预报准确率都较高 。
夏季的天气系统复杂，EC对副高、台风等天气系统的预报中期偏差较大，从而影响降水的预报准确率。EC对台风的移动路径是近海北上.登陆北上、正面登陆、登陆消失等，对本区降水预报准确率的影响是不同的。
EC数值预报对24～240h形势场预报有较高的准确率，24～72h的预报准确率要高于96～240h。EC数值预报随着季节以及天气系统的的变化，准确率有较大的差异，从而影响要素场、降水预报的准确率。在县（区）气象台预报服务中，要把握EC数值预报的特点，提高预报服务质量。
4参考文献
[1]陈超，徐大红，李习瑾，等.ECMWF高分辨率数值预报2m温度产品在铜仁市的适用性分析[J].现代农业科技，2018（11）：216-217.
[2]翟振芳，魏春璇，邓斌，等.安徽省ECMWF数值模式降水预报性能的检验[J].气象与环境学报，2017，33（5）：1-9.
[3]赵华生，黄小燕，黄颖.ECMWF集合预报产品在广西暴雨预报中的释用[J].应用气象学报，2018，29（3）：344-353.
[4]王丹，王建鹏，潘留杰，等.ECMWF模式对陕西2016年春夏季气温预报性能评估[J].气象科技，2018，46（1）：92-101.
关键词 ECMWF数值预报;晴雨预报;降水预报;中期天气过程;江苏淮安;淮安区
中图分类号 P456.7
文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）05-0188-03
1EC数值预报晴雨、降水预报分布特征
1.1季节分布特征
EC数值预报在晴雨预报准确率检验中的季节分布，冬季最高，春、秋季节相当，夏季最低。而在降水预报准确率检验中的季节分布，随着春、夏、秋、冬季节的更迭，降水准确率逐渐升高，春季最低，冬季最高（图1）。
1.2月分布特征
EC数值预报晴雨预报准确率检验中的月分布，2月、5月、10-12月准确率均较高，7月8月偏低。EC数值降水预报准确率月分布，2月、10月准确率较高，3月、7月、8月准确率都较低（图2）。
1.3夏季24～240h分布特征
通过数据分析，EC在夏季晴雨预报中，24～144h分布稳定在70%～80%，而168～240h比前段明显偏低。EC在夏季降水预报中，24～48h明显偏高，72～144h变化平稳，168～240h呈现下降趋势（图3）。
2EC数值预报季节预报业务的综合分析
2.1春季
EC数值预报在春季预报业务中，晴雨预报准确率较高，达到78%，但降水预报准确率较差，仅为44%。由此反映出EC数值预报在春季降水预报中空漏报率较高。
2.1.1冷空气强度预报偏差造成了降水预报偏差。2017年3月8日起始预报，预报3月11-14日淮安区有连续性的降水，实况是无降水。由于预报3月11日开始的冷空气势力比实际偏弱，从而造成暧湿气流预报偏强，错误预报连续性的降水。至11日20：00起始预报，形势场已经调整，从850hPa风场分析，12日8：00已经有冷空气渗透南下影响淮安区，暖湿气流向东伸展受到抑制，不利于降水，预报比较准确。
2.1.2要素场预报上下层配合较差的降水空报。2017年3月23日24h降水预报中，700hPa天气形势系统移动快，而低层850hPa系统移动速度慢，上下层湿度配合较差，但仍然预报了本区有降水，实况无降水。2018年5月25日起始场预报，预报48～120h均有小雨，属于降水空报。内蒙古有涡旋移向我国东北，850hPa图水汽较好，但700hPa图水汽明显不足，但是仍预报了降水。
2.1.3EC在春季降水预报中，冷涡降水预报仍然是一个难点。2017年4月4日起始场预报，预报216、240h有冷涡南下影响淮安区，分别空报了小雨。2017年5月6日起始场，预报中期216、240h有冷涡影响，有中雨和小雨，预报水汽条件好，属于空报;到了72h预报，就仅仅预报了0～0.1mm的降雨，与实况较为吻合。
2.1.4天气系统移动预报偏快导致空报。2017年4月25日起始预报，168～192h预报了弱降水，由于预报天气系统偏快，造成了空报。
2.2夏季
2.2.1EC数值预报在夏季预报中，副热带高压的位置强度预报的偏差影响中期晴雨降水预报准确率。
2018年6月18日20：00起始场，在7～8d中期预报中空报了较强降水预报6月25-26日500hPa图淮安区处于584dagpm与588dagpm之间，且更接近于584dagpm。在700、850hPa存在较强的西南急流，在急流轴的左侧，动力抬升强、水汽丰富，所以预报有较强的降水。但是零场实况为6月25-26日本区处于584dagpm与588dagpm之间，更接近于588dagpm，以辐散下沉气流为主，为多云天气。从实况天气气图分析，6月22-24日从渤海湾、山东半岛到江苏东部海域为沿海槽，随着沿海槽逐渐向东北方向移动，再加上菲律宾处生成了热带低压系统，对高压有顶托作用，所以副高恢复性增强，中期7～8d的预测副高588dagpm偏南，实况为淮安区6月25日处于588dagpm上，26日又比25日略增强北抬，所以26日实况没有降水（图4）。
2.2.2夏季预报中，台风的位置强度、移动方向的预报偏差，影响中期晴雨降水预报准确率。2018年7月3日起始场，预报168～216h有降水，实况无降水。本区500hPa图处于584dagpm到588dagpm之间，700hPa图中U在70%～90%之间，850hPa图中U在70%～100%之间，台湾东北部到日本南部有台风（8号台风“玛莉亚”），预报向北沿着江苏东部近海域向北偏东方向移动。到了临近的9日形势场有较大调整，原来在台湾东部海域的台风沿着副高588dagpm向西移动，登陆大陆后向福建江西移动，副高得以增强西伸，淮安区在10-12日受副高控制，处于588dagpm到592dagpm之间，无降水（图5）。
2..3秋季
2.3.1EC数值预报在淮安区秋季台风倒槽与冷空气结合形成的降水中期预报偏差大的分析。2016年9月16日淮安区出现42.1mm的强降水。9月10日预报的16日形势场：有热带低压从台湾岛、福建、浙江到苏南、上海（长江口）一带减弱，沿584dagpm向东北方向移出，预报的苏锡常一带降水较大。14日起始预报，预报16日台风中心移至苏锡常一带，北部有冷空气南下，台风倒槽与冷空气共同影响，水汽充沛，垂直速度增强，预报16日降水较大，16-17日都有大暴雨，预报量级偏大。15日起始降水预报，预报16日更为接近，但是16日夜间预报仍有强降水，略偏慢。实况台风低压移动速度更快（图6）。 2.3.2EC数值预报在淮安区秋季中期降水预报稳定性的分析。秋季的中期降水预报，从10月开始副高总体南落，台风活动少，即使有形成，位置也较为偏南，以西风带系統影响和冷空气活动为主，形势场预报较为稳定，晴雨和降水预报也较为稳定，准确率较高。2016年10月21日起始场，准安区处于580dagpm到584dagpm之间，受西南暖湿气流影响，原20日在台湾西南有一台风沿副高边缘偏南气流向北移动，21日移动至广东与江西省交界，22日台风减弱合并到西风带系统中，淮安区仍处于580～584dagpm之间，副高略有南落，23日副高继续南退，淮安区处于576～580dagpm之间，到25日副高略有增强，淮安区处于580～584dagpm之间，受暖湿气流影响，26日继续增强，淮安区处于584～588dagpm之间，28日又开始减弱。
2.4冬季
2.4.1EC数值预报在冬季预报中，冷空气预报的偏差影响了晴雨、降水预报。2017年1月20日中期预报，1月28日有强冷空气影响淮安区，实况是1月29日受到影响，提前了1d，28-29日的850hPa图相对湿度预报明显偏小，U低于50%，在700hPa图中U预报在80%～90%之间。在冬季冷空气较为频繁时，预测难度也大。随后4～6d的预报，即可预报28-29日的降水过程，48～72h预报就更准确。
2.4.2EC数值预报在冬季连续性降水预报中，容易将暖湿气流预报移动偏慢2018年1月2日、24日的起始场预报，预测的属于连续降水过程，连续降水过程EC容易将降水结束的时间延迟，即暖湿气流移动略偏慢，导致降水的空报一。2.4.3EC数值预报在冬季中期预报中，要素场预报的偏差影响了降水预报。2017年2月10日起始场，预报16日无降水，实况有2.1mm降水，预报有槽线影响，但预报相对湿度不足，700hPa图中U在70%～80%之间，850hPa图中U在70%～90%，并没有预报有降水。实际上，2月14日的预报更接近一些，700hPa图中U在90%～100%之间，850hPaU在70%～90%之间。
3结语
春季、冬季降水预报准确率受冷空气强度、移动快慢、上下层水汽配合不好等因素影响。冷涡降水预报仍是春季预报的一个难点。湿度场、垂直速度、涡度场等预报的差异是每个季节形成晴雨预报降水预报差异性的普遍性因素。秋季进入10月副高总体南落，台风活动少，即使有形成，位置也较为偏南，以西风带系统影响和冷空气活动为主，形势场预报较为稳定，晴雨和降水预报准确率都较高 。
夏季的天气系统复杂，EC对副高、台风等天气系统的预报中期偏差较大，从而影响降水的预报准确率。EC对台风的移动路径是近海北上.登陆北上、正面登陆、登陆消失等，对本区降水预报准确率的影响是不同的。
EC数值预报对24～240h形势场预报有较高的准确率，24～72h的预报准确率要高于96～240h。EC数值预报随着季节以及天气系统的的变化，准确率有较大的差异，从而影响要素场、降水预报的准确率。在县（区）气象台预报服务中，要把握EC数值预报的特点，提高预报服务质量。
4参考文献
[1]陈超，徐大红，李习瑾，等.ECMWF高分辨率数值预报2m温度产品在铜仁市的适用性分析[J].现代农业科技，2018（11）：216-217.
[2]翟振芳，魏春璇，邓斌，等.安徽省ECMWF数值模式降水预报性能的检验[J].气象与环境学报，2017，33（5）：1-9.
[3]赵华生，黄小燕，黄颖.ECMWF集合预报产品在广西暴雨预报中的释用[J].应用气象学报，2018，29（3）：344-353.
[4]王丹，王建鹏，潘留杰，等.ECMWF模式对陕西2016年春夏季气温预报性能评估[J].气象科技，2018，46（1）：92-101.