降尺度方法在广西月降水量预测中的应用研究

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本文研究了广西月降水的时空特征和演变规律、以及广西降水的成因,并运用1960-2002年NCEP/NCAR再分析资料中的200hPa、500hPa、700hPa月平均位势高度场,200hPa、700hPa月平均水平风场,以及1982-2002年国家气候中心动力模式回算试验资料,结合广西的天气气候特点及影响系统,分别建立了广西月降水量的降尺度预报模型。研究结果表明,(1)桂东北降水量主要集中在3-7月,由冷空气和西风槽造成,桂西南和沿海的降水量则主要集中在6-8月,由热带气旋、热带辐合带等热带系统带来;广西夏季6-8月降水与江河洪峰水位密切相关;(2)广西月降水量与华南上空位势高度距平呈负相关关系,说明华南上空高度场偏低有利于广西降水偏多;与欧洲亚中高纬度地区高度距平相关显著,表明当中高纬度地区环流经向度大,槽脊发展,广西易受来自中高纬度地区的冷空气影响,降水偏多。广西月降水量与同期的700hPa、200hPa的月平均u、v风场的相关显著,虽然高相关区域范围小,但相关系数高。在中高纬度地区的经、纬向风场表征了冷空气势力强弱,与广西降水也有一定的相关性。(3)在建立预报模型时,主要使用了200hPa、500hPa、700hPa月平均高度场中相关显著的关键区、对风场相关显著关键区作EOF展开、500hPa高度场相关显著区的车比雪夫多项式展开、EOF展开、根据涡度和切变风公式构造500 hPa涡散度场等6种构造预报因子的方法,以及逐步回归、欧氏距离相似、BP神经网络等预报建模方法。利用这些预报模型对国家气候中心下发的月动力延伸集合预报资料或模式回算资料进行解释应用,预报2003-2006年的广西月降水量;作为对比,用同样的建模方法,从前期海温场、大气环流场,及环流特征量中选取预报因子,对广西月降水量进行预报。结果表明,降尺度释用预报模型比传统的统计预报模型对广西月降水量有更好的预报能力,可在短期气候预测业务中应用。
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