【摘 要】
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本文针对初始场和数值模式的不确定性及大气运动的非线性作用,未来天气的发生发展存在诸多不确定性。概率预报能提供不确定性预报信息,定量地刻画了未来大气出现的不确定性。
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本文针对初始场和数值模式的不确定性及大气运动的非线性作用,未来天气的发生发展存在诸多不确定性。概率预报能提供不确定性预报信息,定量地刻画了未来大气出现的不确定性。利用2008年1月份全球交互式大集合预报系统TIGGE集合预报资料中的中国气象局(CMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)三个预报中心的集合预报产品,进行了概率预报改进和多个模式集合的贝叶斯概率预报试验。在利用单个中心CMA的数值预报产品所提取的概率预报中,进行消除系统偏差订正和降尺度方案的预报试验。结果表明,通过Brier评分和ROC分析的检验,在24h～240h预报中,预报技巧都得到了明显改进。在进行降尺度方案和消除系统偏差的预报值订正相结合下,预报技巧的改进更加明显,优于单个的预报订正效果。RPS评分检验则表明,在168h内,两种订正方案相结合的概率预报效果明显优于单一订正方法的使用,168h后,预报效果逐渐下降不如预报值订正的效果,但优于降尺度订正的改进。
本文针对集合预报直接提取的概率预报信息不能客观反映预报不确定性的事实,本文基于贝叶斯理论将单一的确定性预报向连续的概率预报转化。结果表明,贝叶斯理论下的概率预报较直接的确定性预报有所改进,充分反映了预报的不确定性,且能提供更全面的预报信息。此外,还利用贝叶斯模式平均(BMA)方法进行了多模式集成的概率预报试验。结果表明,在进行的预报成员中,当其标准差越大,所表现的预报不确定性就越大,在BMA模式中所表现出的权重(贡献)就越小；集成的贝叶斯概率预报结果能充分弥补各成员对预报不确定性过大或过小预报的行为,更能真实地反映要素的分布情况；另外,其预报结果能提供精度更高的预报均值和多种形式的预报信息,还能定量地给出预报的不确定性,能为不同用户提供不同形式的预报服务。
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