气象学报
氣象學報
기상학보
ACTA METEOROLOGICA SINICA
2014年
2期
207-219
,共13页
姜晓曼%袁慧玲%薛明%陈曦%谭晓光
薑曉曼%袁慧玲%薛明%陳晞%譚曉光
강효만%원혜령%설명%진희%담효광
特大暴雨%降水检验%中尺度模式%暴雨预报
特大暴雨%降水檢驗%中呎度模式%暴雨預報
특대폭우%강수검험%중척도모식%폭우예보
Excessive rainfall%Precipitation verification%Mesoscale model%Torrential rain forecast
2012年7月21-22日,61年以来最强降水袭击北京,北京大部分地区出现大暴雨,局部特大暴雨,过程雨量大、雨势强、范围广,造成了严重影响。此次强降水配置较为典型,业务预报提前指示出了此次过程,但预报结果存在强度偏弱,峰值偏晚等偏差。在对此次大暴雨进行综合分析的基础上,利用中国自动气象站与 NOAA 气候预测中心卫星反演降水资料CMORPH(Climate Prediction Center Morphing Technique)产品融合的逐时降水量网格数据资料作为观测,着重对北京市气象局新的快速更新循环同化和预报系统(BJ-RUC v2.0)的3 km 高分辨率模式分析场和预报场进行了检验与分析,以期通过对中尺度模式预报性能的了解,为暴雨可预报性问题提供进一步的参考。研究结果表明,此次特大暴雨过程水汽条件极佳,降水区域较为集中,呈现西南-东北走向的中尺度雨带特征。利用常规检验评分对预报降水的时间序列进行检验发现,预报降水在时间上滞后,降水强度偏弱,存在偏西南的位置误差,并且未能反映降水系统的线状特征。进一步利用检验连续降水区域定量降水预报的 CRA(contiguous rain area)方法,对预报误差进行分解表明,整体降水(>5 mm/h)的主要误差来自于位置和形状误差;而在暴雨(>20 mm/h)的预报中,降水强度的偏差占误差的主要部分。最后结合对预报场大尺度环流和物理量的诊断(水汽条件和不稳定条件),分析探讨了此次极端暴雨预报不佳的原因。
2012年7月21-22日,61年以來最彊降水襲擊北京,北京大部分地區齣現大暴雨,跼部特大暴雨,過程雨量大、雨勢彊、範圍廣,造成瞭嚴重影響。此次彊降水配置較為典型,業務預報提前指示齣瞭此次過程,但預報結果存在彊度偏弱,峰值偏晚等偏差。在對此次大暴雨進行綜閤分析的基礎上,利用中國自動氣象站與 NOAA 氣候預測中心衛星反縯降水資料CMORPH(Climate Prediction Center Morphing Technique)產品融閤的逐時降水量網格數據資料作為觀測,著重對北京市氣象跼新的快速更新循環同化和預報繫統(BJ-RUC v2.0)的3 km 高分辨率模式分析場和預報場進行瞭檢驗與分析,以期通過對中呎度模式預報性能的瞭解,為暴雨可預報性問題提供進一步的參攷。研究結果錶明,此次特大暴雨過程水汽條件極佳,降水區域較為集中,呈現西南-東北走嚮的中呎度雨帶特徵。利用常規檢驗評分對預報降水的時間序列進行檢驗髮現,預報降水在時間上滯後,降水彊度偏弱,存在偏西南的位置誤差,併且未能反映降水繫統的線狀特徵。進一步利用檢驗連續降水區域定量降水預報的 CRA(contiguous rain area)方法,對預報誤差進行分解錶明,整體降水(>5 mm/h)的主要誤差來自于位置和形狀誤差;而在暴雨(>20 mm/h)的預報中,降水彊度的偏差佔誤差的主要部分。最後結閤對預報場大呎度環流和物理量的診斷(水汽條件和不穩定條件),分析探討瞭此次極耑暴雨預報不佳的原因。
2012년7월21-22일,61년이래최강강수습격북경,북경대부분지구출현대폭우,국부특대폭우,과정우량대、우세강、범위엄,조성료엄중영향。차차강강수배치교위전형,업무예보제전지시출료차차과정,단예보결과존재강도편약,봉치편만등편차。재대차차대폭우진행종합분석적기출상,이용중국자동기상참여 NOAA 기후예측중심위성반연강수자료CMORPH(Climate Prediction Center Morphing Technique)산품융합적축시강수량망격수거자료작위관측,착중대북경시기상국신적쾌속경신순배동화화예보계통(BJ-RUC v2.0)적3 km 고분변솔모식분석장화예보장진행료검험여분석,이기통과대중척도모식예보성능적료해,위폭우가예보성문제제공진일보적삼고。연구결과표명,차차특대폭우과정수기조건겁가,강수구역교위집중,정현서남-동북주향적중척도우대특정。이용상규검험평분대예보강수적시간서렬진행검험발현,예보강수재시간상체후,강수강도편약,존재편서남적위치오차,병차미능반영강수계통적선상특정。진일보이용검험련속강수구역정량강수예보적 CRA(contiguous rain area)방법,대예보오차진행분해표명,정체강수(>5 mm/h)적주요오차래자우위치화형상오차;이재폭우(>20 mm/h)적예보중,강수강도적편차점오차적주요부분。최후결합대예보장대척도배류화물리량적진단(수기조건화불은정조건),분석탐토료차차겁단폭우예보불가적원인。
The heaviest rainfall over 61 years hit Beijing on 21-22 July 2012.Characterized by its great rainfall amount and in-tensity,wide range,and high impact,this record-breaking severe rainfall caused dozens of deaths and extensive damage.De-spite seeming typical in terms of synoptic conditions,the operational forecasts underestimated the precipitation amount and were later as to predicting the rainfall start time.To gain a better understanding of the performance of mesoscale models,veri-fication of high-resolution forecasts and analyses from the WRF-based BJ-RUC v2.0 model with a horizontal grid spacing of 3 km is carried out.The results show that in this case water vapor is very rich and a quasi-linear precipitation system produces a rather concentrated rain area.Moreover,the model forecasts are first verified by using statistically the Equitable Threat Score (ETS)and BIAS score.The BJ-RUC v2.0 forecasts under-predict the rainfall with a southwestward displacement error and time delay of the extreme precipitation.Further quantitative analysis of the contiguous rain area (CRA)method indicates that major forecast errors for total precipitation (>5 mm/h)are due to inaccurate precipitation location and pattern,while forecast errors for severe rain (>20 mm/h)mainly come from precipitation intensity forecasts.Finally,the possible causes for the poor performance are discussed through diagnosing large-scale circulation and physical parameters (water vapor condition and insta-bility conditions)based on the BJ-RUC v2.0 model outputs.