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第 22 在第 6 期 应用气象学报 Vo 1. 22 , No.6 2011 年 12 月 JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGICAL SCIENCE December 2011 孙明华.一个集合海浪预报系统及其初步试验.应用气象学报，2011 ， 22(6):673-680. 一个集合海浪预报系统及其初步试验 孙明华祺 (国家气象中心，北京 10008 1) 摘要 使用集合天气预报系统的多个成员的风场预报来驱动海浪模式WAVEWATCH IlI，计算出含多个成员的海浪 预报场，并相应开发出各海浪要素的集合预报产品，如集合平均、离散度、集合概率等，建立了一个集合海浪数值预 报系统。使用该系统进行了 2007 年 9-10 月为期两个月的预报试验，利用太平洋和大西洋海域范围的浮标观测 资料对系统的预报水平的初步检验分析显示，该集合海浪预报方法能够有效地将传统的确定性预报扩展到概率预 报领域，且集合平均的预报水平要优于单一的确定性预报，采用集合预报方法可以提供单纯确定性预报所不能够 提供的额外信息，具有较好的应用潜力。 关键词:集合预报;海浪数值预报; WAVEWATCH IlI;概率 报包含未来海浪变化可能出现的所有状态，从而达 到提高海浪预报技巧的目的。 引言 采用集合预报方法进行海浪预报主要有两种方 目前国内外的海浪数值预报主要基于第 2 代和 法:一种是采用给海浪初始场加入初始扰动的方法 第 3 代海浪模式[叫，以数值天气预报结果(主要是 生成多个海浪初始场，从而通过海浪模式计算出多 风场预报)来驱动海浪谱模式，做出每个格点上的海 个海浪预报场，这种方法同集合天气预报方法比较 浪谱预报，再计算出统计意义上的有效浪高、周期、 相似;另一种方法是直接使用集合天气预报生成的 浪向等海浪要素预报。在天气预报领域，由于大气 多个洋面风预报场来驱动海浪模式，从而计算出多 初值等存在不确定性，使得集合预报方法逐渐成为 个海浪预报场，这种方法直接依赖于集合天气预报 现代数值天气预报技术发展的新方向[340 与天气 系统。已有研究表明白飞第 1 种方法对海浪模式初 预报相似，海浪数值预报也存在初值的不确定性，同 始海浪场进行扰动能够估计初始海浪场误差的增 时支持它的天气预报系统的不确定性也会明显影响 长，可以影响 1~2 d 的海浪预报，而对更长时效的 海浪预报元明显影响;但第 2 种方法中驱动海浪模 到海浪预报系统，因此海浪数值预报的研究可在集 合天气预报基础上进行进一步的开发，将集合预报 式的风场的预报能力却对较长时效的海浪预报影响 直接与海浪模式相联系，研究开发集合海浪数值预 明显，这是因为风场的预报精度对于海浪的预报精 报方法并进一步开发海浪定量概率预报工具。传统 度起着非常重要的作用，而风场的不确定性是引起 的海浪数值预报方法使用确定性的海浪初始条件， 海浪预