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短时强降水历史个例查询与潜势预报系统研究

张莹  徐春阳  袁志勇  武敬峰  吴新胜  
【摘要】:短时强降水作为强对流的一种天气现象,是宿迁市较为常见的灾害性天气之一,常常对工农业生产、交通航运、建筑设施等造成影响。然而对其的预报一直是天气预报的难点,因此如何利用现有的气象资料,开展短时强降水预报服务,并形成日常业务流程,对提高预报预警和防灾减灾能力十分重要。本文利用气象观测资料和数值预报产品,基于Visual Basic语言开发了宿迁市短时强降水历史个例查询与潜势预报系统,以提高短时强降水预报质量,减少或避免气象灾害给社会经济造成的损失。研究结果表明:(1)利用2003年以来宿迁市自动站逐时雨量和Micaps高低空、地面资料,对宿迁市逐个短时强降水个例进行天气分析,得到本地短时强降水主要的影响系统有西风槽、低压倒槽、冷涡、副高边缘、热带系统、切变线、气旋、东风波、低空急流、地面倒槽、地面冷锋和鞍形场。在此基础上,利用VisualBasic语言开发了宿迁市短时强降水历史个例查询系统,可以按时间或影响系统索引载入历史个例的高低空和地面天气图,能够查看个例发生时段、雨强、各层的影响系统描述以及历史个例列表。该系统易修改保存、方便添加新的个例,操作直观简单、可移植性强。(2)根据短时强降水发生需要水汽、热力和动力条件,选取中低层(700、850hPa)相对湿度、K指数和风暴相对螺旋度作为预报因子,利用2003-2010年NECP1°*1°的再分析资料确定了逐步消空法中预报因子的阈值。使用T213数值预报产品对2011年3-8月具有短时强降水天气形势的样本进行试报,临界成功指数CSI=45%,命中率POD=75%,虚假报警率FAR=47%,因此基于三个参数的逐步消空法对本地短时强降水潜势有较好的预报能力。(3)建立了宿迁市短时强降水潜势预报系统,该系统集成在历史个例查询系统中,优点是判断短时强降水是否发生的同时,可以方便地查询历史上具有相同影响系统的形势场配置、个例发生时段和雨强等信息,进行对比,有助于提高预报能力。当天气形势有利于短时强降水发生时,在预报系统中键入T213数值预报产品的日期,点击短时强降水预报按钮,系统将自动根据逐步消空法判断本地是否有短时强降水发生。

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