集合预报业务使用现状与趋势.pdfVIP

第二部分 天气过程总结和预报技术 集合预报业务使用现状和趋势 毛恒青王建捷 (国家气象中心，北京100081) 提要 本文对集合预报的业务使用现状、集合预报产品“及未来趋势进行了介绍。 。 关键词：集台预报系统(B砷)集合顶{臣产品延蔓垂虱 -——一 1概述 随着数值预报的发展，集合预报系统的建设与业务使用已成为数值预报和业务天气预报 的发展方向。从1992年起，美国国家环境预报中心(NCEP)和欧洲中期天气预报中心 (ECMWF)的集台预报系统(EPS)率先投^业务运行。经过几年的业务使用和不断发展，集合 预报系统已相当成熟。目前，日本气象厅一个月的集台预报系统和加拿大气象中心的季集合预 报系统(包括10天的中期预报)也投入了业务使用。我国国家气象中心从1996年起，开展集合 预报的试验性运行和应用，1999年12月25日基于T106的神威中期集合天气预报系统投入 了准业务运行。 集合预报系统的使用和发展，大约经历了三个阶段：第一阶段的集合预报产品主要是邮票 图、集合平均图，使用结果表明集合平均的技巧评分好于单个决定性预报，为集台预报的进一 步发展奠定了基础。第二阶段进一步发展了面条图、分类图(2～3类)、概率图等，但预报员不 能判断哪一种类型更为真实。第三阶段也是集合预报的成熟期，各种预报图的信息进一步的延 伸到了要素预报，对集台预报的检验方法也逐渐完善，对集合预报产品的可信度也有了一定的 认识。 2集合预报的业务应用概况 随着EPS发展的逐渐成熟，越来越显示出它的预报能力，对EPS产品的业务使用成为目 前的发展趋势。 NCEP、ECMWF、英国、法国，德国、荷兰、瑞士，日本、加拿大等国家的气象业务部门或研 究机构．都已将EPS产品应用于业务预报或科研中。业务上可以为预报员提供各种类型的 EPS产品，包括邮票图、集合平均、面条图、各种天气事件概率图、分类图、低值系统路径图等。 ·55· NCEP不仅对自己的产品进行研究和检验，还与ECMWF的EPS产品进行对比研究。 ECMWF本身虽然不是业务预报中心，但ECMWF的EPS产品应用的最为广泛，并不断研 究、检验及开发新的产品，改进预报效果。他们的研究结果表明：EPS对极端天气事件具有较 强的分辨能力t可以提高对极端天气事件的预报水平；集合预报不仅在于可以提高预报精度， 还可以给出预报要素可能的变化范围和可预报性，可以事先就知道预报是否可信；EPS产品 能够识别出模式的系统性偏差，发现哪些区域的观测资料可能有问题，需要重新观测．以提高 预报精度*EPS不仅在中期预报时效的使用效果较好，并且在短期预报的时效内同样可以提 高预报水平，发现在短期预报时效内，数值预报也同样存在着不稳定性，仍有一定比例的预报 是不理想的。 对EPS产品集合和分类技术的研究，也是EPS产品应用的一个重要方面。英国气象局研 究了多种分类技术，其中昂新的一种分类技术称为管子(Tubing)分类法，不仅有各类平均图 而且还有各类型的典型图供预报员使用。法国气象局用滤波等方法对顶报成员进行集合。 利用EPS产品制作定点气象要素的预报也相当成熟。法国气象局用ECMWF的EPS产 品制作定点气象参数的概率预报，并使用PP法、MOS法对产品释用。英国气象局制作41个 站点的气温、降水、风速的预报分布范围和概率。德国部队气象部门利用EPS制作航线天气预 报。美国亚利桑那州大学用ECMWF的EPS产品作美国的定量降水预报，并对其预报效果进 行检验。 对EPS产品性能的检验及检验方法的研究，也是有效使用EPS产品的重要方面之一，应 用EPS产品的各国气象部门及研究机构，都对所使用的EPS产品进行检验。如荷兰对 ECMWF的EPS产品应用中，计算了各种不同评分方法的技巧得分，研究各种评分方法对 EPS产品的适用性。瑞士气象局在对ECMWF的EPS产品应用过程中，研究提出了识别EPS 产品效果性能的信度指标，指标的大小可以直接反映预报可信度的高低，指导业务预报使用。 我国国家气象中心，从