SWAN系统定量降水预报产品在豫西山区的检验应用.pdfVIP

SWAN 系统定量降水预报 产品在豫西山区的检验与应用 1 2 1 1 吕作俊 牛淑贞 布亚林 效文娟 （1.三门峡市气象局，河南 三门峡 472000；2.河南省气象局，河南 郑州 450003） 摘 要 利用 SWAN 壹版本对豫西山区 7 次具有代表性的强降水过程进行资料反演，并结合地形，对其中的定 量降水预报产品（QPF）的预报效果进行了检验分析，结果表明，QPF 在有无降水预报方面准确率较高；在 分等级降水预报方面，准确率随着雨量等级的提高加速递减，逐时降水在 0.1-5mm 之间QPF 准确率最大， 至 15-20mm之间准确率几乎为0，然而当 QPF 中出现15-20mm 的预报值时，能较好地指示降水中心的位置； QPF 对1h 降水预报的误差主要受到地形和降水性质的影响：在去除地形影响后，准确率得到了较大幅度地 提高，而降水性质的影响在业务应用中可以根据降水性质不同在 QPF预报值的基础上加上相应的偏差值减 小甚至消除。 关键词：SWAN 壹版本；定量降水预报产品（QPF）；降水检验；豫西山区 引言 SWAN壹版本是近年来中国气象局推广的基于新一代多普勒天气雷达的灾害性天气短时临近预报业务 系统（Severe Weather AutomaticNowcast System，SWAN）。该系统主要侧重于短时临近预报中的强对流 天气监测和1h以内的临近预报，同时兼顾一些常规灾害性天气现象的实时监测和报警，其定量降水预报 （QPF）产品对于强降水的监测与预警有重要的指导作用。近年来，强降水引发的洪涝地质灾害的危害程 度正在不断增加，做好定量降水预报（QPF）的需求越来越大，成为天气预报的最重要业务之一。 短时强降水的有效预报主要依靠短时临近（0-6h）QPF业务技术的发展。近些年来，随着观测系统和 预报技术的发展，定量降水业务预报取得长足的进展。从1954年Ligda[1]首先提出外推雷达回波作为短时临 近降水预报的基础到20世纪80年代业务“临近预报”系统的建立，发展了将雷达回波外推技术和数值模式 降水预报产品相结合的技术方法[2]，延长了预报时效，是目前短时临近QPF的主要发展方向。2008年，中国 气象局启动了业务建设项目“灾害天气短时临近预报预警业务系统建设与改进”，开发具有自主知识产权 的灾害天气短时临近预报系统（SWAN），为我国的短时临近QPF业务提供了支撑。 定量降水预报在气象科技工作者的努力下, 在理论方法和实际应用方面都取得了进步与发展[3]。但也 应该看到, 目前，定量降水预报的精细化和准确率程度离用户需求还有较大差距。在目前的技术阶段，对 短时临近QPF开展统计评分检验是提高QPF准确率的重要手段。广东、湖北、四川、江西等省级气象部门根 据短时临近定量降水预报算法采用分析误差和相对误差的方法已经对短时临近QPF检验评估做了大量工 作，提高了短时临近QPF产品的业务应用效率。 豫西地区是河南省防汛重点区域，为山地及丘陵地形，下垫面复杂，而短时强降水较多，经常有山洪 发生，定量降水预报需求高、难度大，如2007年7月30日凌晨1—10时，豫西山区先后出现两次强降水过程 引发山洪，造成21人死亡，61人失踪的重大损失。因而，开展豫西山区基于SWAN的短时临近QPF产品检验， 提高产品的预报准确率显得很有意义。然而直接把目前通用的误差及相对误差检验技术用在豫西山区则评 估效果并不理想，需要开展适合本地的短时临近QPF产品检验。主要原因如下：一是豫西地区多山地及丘 陵，雷达回波受到不同程度 ___________________________ 基金：由中国气象局关键技术与集成项目《灾害性天气短时临近预报预警系统（SWAN）本地化应用》（CMAGJ2012m31）和河南省科技厅 2011 年度重 要科研攻关项目《河南省地强天气短时临近预报预警技术研究》（112102310033）资助。 作者简介：吕作俊（1981-），男，河南信阳人，硕士，主要从事短期与短时临近预报技术研究。E-mail:lvzuojun@ 的遮挡及衰减作用比较明显，往往导致雨量分布很不均匀，若用误差及相对误差分析方法来评估，会得到 参差不齐的结