257 / 2022-04-19 19:00:51

多模式降水分级最优化权重集成预报技术在甘肃区域的应用

多模式集成；最优评分；降水分级订正；

由于数值天气预报模式本身存在系统性误差以及其本身的时空分辨率限制，研究表明数值模式的降水预测通常无法揭示降水的位置、时间、强度以及总累积等许多关键方面；目前高分辨率模式仍存在诸多局限，主要来自于初始条件、边界条件、物理过程、同化技术、模式适用性^[2]等方面。为了提高模式的降水预报能力，人们在通过各种方法改进数值天气预报模型的同时，发现模式输出统计能够有效的提高数值天气预报模式的预报准确率，诸如频率匹配法^[3]、评分最优化订正法^[1]等方法被广泛使用。但是对于精细到逐小时的降水预报订正方法的研究仍然比较匮乏。就理论而言，单模式降水产品的释用受限于模式本身的特点，其预报效果上限受限于模式，基本没有突破瓶颈的可能。传统的多模式集成方法多用于集合预报的释用。现阶段而言，探索多模式集成预报逐渐称为主流趋势^[7,10,12]。

本文在传统的最优TS评分订正算法的基础上，重新设计订正阈值的选取及多模式权重集成方法，以甘肃为研究区，基于2019-2020年为基础，设计新的多模式降水分级最优化权重预报技术，并以2021年降水数据为独立样本进行预报试验。结果表明：

（1）基于最优TS评分的各量级独立订正算法在除特大暴雨外各个量级上较原始模式评分均有提升，对于大雨量级的预报效果提升最为明显；

（2）集成预报在除特大暴雨外所有量级的预报能力均优于EC、CMA-SH9、CMA模式本身。与三种模式相比，集成预报在各类降水中TS评分均高于模式本身。

（3）以2021年为独立样本进行预报试验表明：集成预报对各类降水天气的预报能力较模式本身有所提升，但是明显受到了气候变化的影响。



参考文献

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