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公益性行业(气象)科研专项项目成果信息快递

1 10-30 / 【项目编号】GYHY201406022 【研究周期】2014 年1月―

2016 年12 月 【国 拨经费】425 万元 【项目负责人】任宏利 【项目骨干成员】任宏利、吴捷、张文君、赵崇博、左金清、房佳蓓、杜良敏、 魏凤英、章大全、刘颖、周放、聂羽等 【项目承担单位】国家气候中心 【项目协作单位】南京信息工程大学、南京大学、武汉区域气候中心、中国气象 科学研究院 【主要研究成果】 (1)研发并建成了 ISV/MJO 监测预测业务系统(IMPRESS) .

针对季节内尺 度具有较高可预报性和较强影响力的气候现象,如MJO、BSISO 和EAWNP-ISO 等, 基于数值模式和物理规律发展一系列动力-统计相结合的预测方法,研发相关实 时监测预测和诊断分析业务产品,搭建 ISV/MJO 监测预测业务系统(IMPRESS) , 形成了对上述季节内气候现象进行实时自主监测、预测和分析业务能力,填补我 国在 ISV/MJO 业务预报方面的空白,为延伸期预报提供了有力的客观依据. (2)研发出适用于 BCC 二代耦合模式 MJO 预报的初始化新方案.通过数值 试验定量确定了不同初始资料对模式 MJO 预报性能的影响, 使用非滤波方法增大 初始化资料中的季节内变率信号从而提升模式对 MJO 的预报技巧;

进一步依据 MJO 的三维结构特征,结合 MJO 最新 水汽模 理论的发展,利用隐式 Nudging 方案将比湿场(q)引入到 BCC 二代耦合的初始化方案.该方案有效改进了初始 时刻模式的水汽结构和降水分布,从而提高了模式对 MJO 的预报性能. (3)研发出适用于耦合模式 MJO 预报的初值集合扰动新方法.针对 BCC 二 代模式现有集合扰动生成方案滞后平均法(LAF)生成的扰动数量少(4 个) 、离 散度小和预报技巧提升有限的不足,研发多种适用于 MJO 预报的集合扰动新方 公益性行业(气象)科研专项项目成果信息快递

2 法,包括多种初始化方案的集合预报;

包含 BCC 大气模式和耦合模式滞后预报的 超级集合预报;

利用经验奇异向量法(ESV)构建最优扰动等集合方法.数值试 验表明,相较于原始 LAF 方案,这三种方法均能在不增加大量计算量的基础上增 加预报成员的离散度,减小均方根误差,从而提升模式对 MJO 的预报技巧,可将 MJO 的预报技巧提升至至

20 天左右. (4) 研发出减小模式不确定性和概率预报偏差的动力相似集合预报新方法. 针对基于大气环流模式的月预报问题, 提出了一种能有效减小预报误差并提高预 报技巧的动力相似集合预报新方法. 该方法着眼于动力模式与统计经验的内在结 合,在模式积分过程中通过提取大气环流历史相似性信息,对模式误差进行参数 化处理,形成多个时变的相似强迫量来扰动生成预报的集合成员.在此集合预报 新方法基础上,开发了这一集合预报方法在动力延伸期业务预报中的应用技术, 发展了一个相似-动力延伸期集合预报试验性系统. 这样一种针对模式积分进行 扰动的集合新方法,既能减小模式不确定性以改进延伸期确定性预报、又能改善 概率预报. (5)发展出延伸期 AO/NAO 逐日预测和检验评估技术.构建了逐日 AO/NAO 指数,并基于国家气候中心业务动力模式输出结果,建立了 AO/NAO 逐日预测产 品,评估了模式对 AO/NAO 次季节变率的模拟和预报性能.其中,大气环流模式 对逐日 AO/NAO 指数的预报技巧约为 9-10 天, 海气耦合模式的预测技巧为