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近年来,因气象灾害造成的损失日趋严重,从灾害预防物资和人力准备的角度,迫切需要气象部门提供预报时效比中期更长的延伸期预报。基于此,本文利用1980-2014年的NCEP/NCAR 3层(200、500和700hPa)5个要素场(高度、湿度、U分量、V分量和垂直速度)的逐日格点资料进行Butterworth带通滤波,保留周期为30-60d的低频信号,并计算各低频气象要素场的气候态(1981-2010年);之后通过周期分析、双评分标准筛选和最优子集回归方法对2011-2014年全球6-8月各要素场预报日前150d的低频数据进行逐日外延(至未来30d);通过气候距平相关系数及实况图与拟合图的比对分析对拟合效果进行检验;并在此基础上,通过逐步相似过滤方法对西北地区中部44个站台进行10-30d的延伸期降水预报及效果检验。主要结论如下:(1)随着预报时效的延长,未来10-30的低频波预报,全球范围内三个层次低频预报场的气候距平相关系数均呈下降趋势,前10d降幅较快,第10-30d趋于稳定;影响我国西北地区中部延伸期降水过程所对应的6个关键区(西西伯利亚、新疆-贝加尔湖、中亚、孟加拉湾、青藏高原和西太平洋地区)在各层次5个要素的低频预报与实况场的相关系数大多数通过了95%的信度检验。(2)各层次5个要素的低频预报场所对应的气候距平相关系数整体呈现出:北半球>全球>南半球,赤道地区(10°S-10°N)>低纬度(30°S-30°N)>中纬度和低纬度(60°S-60°N)的分布趋势。(3)通过拟合图与实况图的比对分析发现,周期分析、双评分标准筛选和最优子集回归方法对系统之间的配置及落区拟合较好,对低频高低值系统的位置及范围均有较好的反映;而对狭长低频系统的拟合有时会出现断裂、变形的现象,对系统中心值的拟合整体偏低。(4)在进行逐步相似过滤时,当各台站的降水相似个例数α≥3时,对应的Cs评分均值最高;在西北地区中部的44个台站降水(R≥0.1mm)预报的Cs评分中,Cs评分均值小于0.30的6个台站均位于青海西北部;Cs评分均值在0.30~0.50之间的3个台站分别为武威、景泰以及靖远;其余35个台站的Cs评分均值大于0.50,占到总台站数的79.50%。(5)整体而言,通过逐步相似过滤对西北地区中部44个台站降水(R≥0.1mm)预报的Cs评分均值为0.57,R≥1mm预报的Cs评分均值为0.52,R≥5mm预报的Cs评分均值为0.34,上述3类的Cs评分均值整体高于气候概率值,且随着预报时效的增长,Cs评分整体趋于稳定。综上,本文运用周期分析、双评分标准筛选和最优子集回归方法对低频信号进行延伸,并在此基础上通过逐步相似过滤方法对西北地区中部降水进行延伸期预报试验,其结果是可行和可信的,可用于业务化推广。