基于動(dòng)力相似方法的臺(tái)風(fēng)極端降水概率預(yù)報(bào)研究
【圖文】：
蓿嚶?據(jù)Dfi,j所屬的上述界限區(qū)間，確定SIi,j的值，范圍為0~10。通過(guò)非線性變換后，使得更為相似的歷史臺(tái)風(fēng)得到更高的相似權(quán)重，從而實(shí)現(xiàn)了歷史臺(tái)風(fēng)在相似程度上的分離。同樣依次對(duì)每個(gè)以歐式距離和空間點(diǎn)要素值所做的相似判據(jù)進(jìn)行上述步驟，以獲取每個(gè)相似判據(jù)的SIi,j，再根據(jù)多次試驗(yàn)所得的各判據(jù)的權(quán)重將所有相似判據(jù)的SIi,j相加，得到最后的相似指數(shù)SIn。最后將歷史臺(tái)風(fēng)按相似指數(shù)降序排列，選取前N個(gè)作為相似樣本，再以相似指數(shù)為權(quán)重得到相似樣本降水量的集成，預(yù)報(bào)未來(lái)6~48h的降水量。圖1受臺(tái)風(fēng)影響的站點(diǎn)的日極端降水閾值分布2.4極端降水概率預(yù)報(bào)方法依據(jù)上述動(dòng)力相似方案，可得到N個(gè)歷史相似臺(tái)風(fēng)及其對(duì)應(yīng)的相似指數(shù)，再通過(guò)以下極端降水降水概率計(jì)算模型進(jìn)行極端降水的概率預(yù)報(bào)。首先定義極端降水系數(shù)C（k,t,n），若歷史臺(tái)風(fēng)n在t時(shí)次，，于某站點(diǎn)k產(chǎn)生的降水超過(guò)極端閾值，取為1，否則為0。其次，利用相似指數(shù)SIn，求出每個(gè)相似樣本所占權(quán)重，將其與極端降水系數(shù)C（k,t,n）相乘。最后將該測(cè)站上所有相似樣本累加，即為該測(cè)站該時(shí)次的極端降水概率EPP（k,t）。具體表達(dá)式如下：EPP（k,t）=∑Nn=1SIn∑Nn=1SIn∑∑[C(k,t,n)](1)其中C(k,t,n)=1降水量超過(guò)極端閾值0降水量未超過(guò)極端閾∑值，k=1,2,3,……,K,n=1,2,……,N,t=24,48,72。3極端降水概率預(yù)報(bào)試驗(yàn)及檢驗(yàn)3.1預(yù)報(bào)試驗(yàn)選取2012—2015年登陸中國(guó)的25個(gè)臺(tái)風(fēng)為樣本進(jìn)行預(yù)報(bào)試驗(yàn)，以前一日20時(shí)至當(dāng)日20時(shí)為一天，起報(bào)時(shí)刻為臺(tái)風(fēng)登陸日的前一日的20時(shí)，分別進(jìn)行24h、48h和72h的極端降水概率預(yù)報(bào)，只要EPP非零，即認(rèn)為出現(xiàn)極端降水。每次計(jì)算相似樣本時(shí)，歷史臺(tái)風(fēng)僅取到當(dāng)前樣本年份的前一年，即回算2012
熱帶氣象學(xué)報(bào)第35卷產(chǎn)生較為廣泛的極端降水。對(duì)樣本登陸時(shí)的強(qiáng)度與各時(shí)次極端降水站點(diǎn)數(shù)進(jìn)行回歸分析，24h、48h、72h的相關(guān)系數(shù)分別為0.34、0.43及0.48，且48h和72h通過(guò)0.05的顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明48h和72h的登陸時(shí)強(qiáng)度與極端降水站點(diǎn)數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。圖2樣本路徑分布圖圖3包含臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)刻起的連續(xù)三個(gè)20時(shí)—20時(shí)的日極端降水站點(diǎn)數(shù)箱根圖紅色實(shí)線為中位數(shù)，箱形區(qū)域上下兩側(cè)分別為25%和75%分位值，上下黑色實(shí)線分別為最大值和最小值，紅色加號(hào)為極大值。3.2預(yù)報(bào)檢驗(yàn)采用Brier評(píng)分（BS）、命中率、空?qǐng)?bào)率、ETS（EquitableThreatScore）等對(duì)該極端降水概率預(yù)報(bào)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。Brier評(píng)分定義了一種均方概率誤差，如式（2），綜合考慮了可靠性、不確定性及分辨性，是常用的概率預(yù)報(bào)檢驗(yàn)方法之一，已廣泛應(yīng)用于降水概率預(yù)報(bào)評(píng)估中[29]。式（2）中P為極端降水的預(yù)報(bào)概率；P0為實(shí)際發(fā)生極端降水的概率，若實(shí)際降水量超過(guò)閾值，則為發(fā)生極端降水，P0為1，否則為0。BS的范圍是0~1，BS越小，預(yù)報(bào)效果越好。ETS相對(duì)于通常用于評(píng)價(jià)降水預(yù)報(bào)能力的指標(biāo)TS（ThreatScore），加入了一個(gè)隨機(jī)項(xiàng)Nrandom，得到公平TS評(píng)分。ETS取值范圍是-1/3~1，其值越大，預(yù)報(bào)效果越好；當(dāng)其等于0及負(fù)數(shù)時(shí)，表示無(wú)預(yù)報(bào)技巧。BS=(P-P0)2=∑n1(Pn-P0n)2n(2)n=1195。45°N40°N35°N30°N25°N20°N15°N10°N5°N160°ELatitude°E°E100°E110°E120°E130150°E140170°ELongitude60555045403530252015105Windspeed(m/s)9080706050403020100極端降水站點(diǎn)數(shù)24h48h72h臺(tái)風(fēng)登陸后的三個(gè)時(shí)次356
【參考文獻(xiàn)】
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2 錢奇峰;張長(zhǎng)安;高拴柱;張玲;董林;;臺(tái)風(fēng)路徑集合預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)訂正技術(shù)研究[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2014年05期
3 劉琳;陳靜;程龍;林春澤;吳志鵬;;基于集合預(yù)報(bào)的中國(guó)極端強(qiáng)降水預(yù)報(bào)方法研究[J];氣象學(xué)報(bào);2013年05期
4 狄靖月;趙琳娜;張國(guó)平;許鳳雯;王志;;降水集合預(yù)報(bào)集成方法研究[J];氣象;2013年06期
5 韓焱紅;矯梅燕;陳靜;陳法敬;;基于貝葉斯理論的集合降水概率預(yù)報(bào)方法研究[J];氣象;2013年01期
6 董美瑩;陳聯(lián)壽;李英;鄭沛群;;登陸熱帶氣旋降水增幅的合成診斷分析[J];氣象學(xué)報(bào);2011年06期
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8 鐘元;余暉;滕衛(wèi)平;陳佩燕;;熱帶氣旋定量降水預(yù)報(bào)的動(dòng)力相似方案[J];應(yīng)用氣象學(xué)報(bào);2009年01期
9 江志紅;陳威霖;宋潔;王冀;;7個(gè)IPCC AR4模式對(duì)中國(guó)地區(qū)極端降水指數(shù)模擬能力的評(píng)估及其未來(lái)情景預(yù)估[J];大氣科學(xué);2009年01期
10 任宏利;丑紀(jì)范;;統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力相結(jié)合的相似誤差訂正法[J];氣象學(xué)報(bào);2005年06期
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【共引文獻(xiàn)】
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2 朱鵬飛;邱學(xué)興;王東勇;朱紅芳;;ECMWF降水極端天氣指數(shù)在安徽省的應(yīng)用評(píng)估[J];暴雨災(zāi)害;2015年04期
3 高榮珍;李欣;;青島短期降水空漏報(bào)及小量降水預(yù)報(bào)指標(biāo)分析[J];山東氣象;2015年04期
4 HUI YU;GUOMIN CHEN;RIJIN WAN;;A MULTI-MODEL CONSENSUS FORECAST TECHNIQUE FOR TROPICAL CYCLONE INTENSITY BASED ON MODEL OUTPUT CALIBRATION[J];Tropical Cyclone Research and Review;2015年Z1期
5 張人禾;蘇鳳閣;江志紅;高學(xué)杰;郭東林;倪健;游慶龍;蘭措;周波濤;;青藏高原21世紀(jì)氣候和環(huán)境變化預(yù)估研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2015年32期
6 汪翔;葉金印;陸琴琴;;冬小麥需水關(guān)鍵期的降水預(yù)報(bào)評(píng)估與應(yīng)用對(duì)策分析[J];水電能源科學(xué);2015年10期
7 張?zhí)煊?唐紅玉;李永華;程炳巖;;集合預(yù)報(bào)在重慶主城區(qū)降水預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)模型中的應(yīng)用[J];氣象與環(huán)境學(xué)報(bào);2015年05期
8 沈越婷;錢傳海;李澤椿;范廣洲;;熱帶氣旋集合預(yù)報(bào)技術(shù)的應(yīng)用情況簡(jiǎn)介[J];氣象科技進(jìn)展;2015年05期
9 馬旭林;時(shí)洋;和杰;計(jì)燕霞;WANG Yong;;基于卡爾曼濾波遞減平均算法的集合預(yù)報(bào)綜合偏差訂正[J];氣象學(xué)報(bào);2015年05期
10 林志強(qiáng);德慶;邊巴扎西;周振波;;孟加拉灣熱帶風(fēng)暴西藏降水的動(dòng)力相似預(yù)報(bào)方法[J];科技通報(bào);2015年09期
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2 梁曉娟;大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)壓概率統(tǒng)計(jì)分析及極值研究[D];湖南大學(xué);2017年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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1 漆梁波;曹曉崗;;雙臺(tái)風(fēng)形勢(shì)下上海地區(qū)一次暴雨過(guò)程的預(yù)報(bào)分析和對(duì)比[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2013年02期
2 夏凡;陳靜;;基于T213集合預(yù)報(bào)的極端天氣預(yù)報(bào)指數(shù)及溫度預(yù)報(bào)應(yīng)用試驗(yàn)[J];氣象;2012年12期
3 陳國(guó)民;湯杰;曾智華;;2011年西北太平洋熱帶氣旋預(yù)報(bào)精度評(píng)定[J];氣象;2012年10期
4 錢傳海;端義宏;麻素紅;許映龍;;我國(guó)臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J];氣象科技進(jìn)展;2012年05期
5 王秋良;劉家峻;張立鳳;;臺(tái)風(fēng)路徑集合預(yù)報(bào)試驗(yàn)[J];氣象科學(xué);2012年02期
6 李芳;;基于多模式集合方案的中國(guó)東部夏季降水概率季度預(yù)測(cè)[J];氣象學(xué)報(bào);2012年02期
7 趙琳娜;包紅軍;田付友;梁莉;劉瑩;;水文氣象研究進(jìn)展[J];氣象;2012年02期
8 包紅軍;趙琳娜;;Development and Application of an Atmospheric-HydrologicHydraulic Flood Forecasting Model Driven by TIGGE Ensemble Forecasts[J];Acta Meteorologica Sinica;2012年01期
9 梁莉;趙琳娜;鞏遠(yuǎn)發(fā);田付友;王志;;Probability Distribution of Summer Daily Precipitation in the Huaihe Basin of China Based on Gamma Distribution[J];Acta Meteorologica Sinica;2012年01期
10 趙琳娜;齊丹;田付友;吳昊;狄靖月;王志;李愛(ài)華;;Probabilistic Flood Prediction in the Upper Huaihe Catchment Using TIGGE Data[J];Acta Meteorologica Sinica;2012年01期
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4 楊再位;天氣概率預(yù)報(bào)的科學(xué)性及其經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值[J];廣西氣象;1998年02期
5 溫市耕;天氣概率預(yù)報(bào)[J];內(nèi)蒙古氣象;1999年02期
6 林之光;;天氣概率預(yù)報(bào)[J];金秋科苑;1996年02期
7 周兵，陸晨，周小平;北京地區(qū)夏季降水概率預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)應(yīng)用研究[J];氣象;1996年01期
8 王毓貴;概率預(yù)報(bào)在大到暴雨分縣預(yù)報(bào)中的應(yīng)用前景分析[J];江西氣象科技;1996年01期
9 陸如華，裘國(guó)慶;天氣概率預(yù)報(bào)的科學(xué)性及其應(yīng)用前景[J];氣象;1995年11期
10 Allan H. Murphy;Thomas E. Sabin;王亞光;;美國(guó)國(guó)家天氣局預(yù)報(bào)質(zhì)量的趨勢(shì)[J];氣象科技;1987年06期
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1 郝家學(xué);李建明;侯淑梅;張經(jīng)珍;;用動(dòng)力相似方法制作黃河三角洲地區(qū)降水概率預(yù)報(bào)[A];加入WTO和中國(guó)科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（下冊(cè)）[C];2002年
2 王永波;李泓;;哈爾濱市夏季高溫概率預(yù)報(bào)方法[A];城市氣象服務(wù)科學(xué)討論會(huì)學(xué)術(shù)論文集[C];2001年
3 金宇;金樹(shù)志;于璐;;遼寧中部地區(qū)分級(jí)降水概率預(yù)報(bào)[A];第35屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S1 災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)、分析與預(yù)報(bào)[C];2018年
4 路爽;廖國(guó)進(jìn);李喜有;李琳;徐軍;王艷華;任傳友;;沈陽(yáng)市降水概率預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)應(yīng)用研究[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2006年年會(huì)“首屆研究生年會(huì)”分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2006年
5 周毅;宋輝;肖坤;李昀英;;一次變性臺(tái)風(fēng)再增強(qiáng)過(guò)程的敏感性試驗(yàn)[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S12熱帶氣旋[C];2011年
6 方根深;李瑞琪;韓若愚;王勇智;;西北太平洋臺(tái)風(fēng)特征評(píng)價(jià)及其隨機(jī)路徑模擬[A];2015年（第四屆）全國(guó)大學(xué)生統(tǒng)計(jì)建模大賽論文[C];2015年
7 尹烈;王曉芙;鄭秀云;;南海北上臺(tái)風(fēng)對(duì)廈門影響的特征分析[A];第32屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)S1 災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)、分析與預(yù)報(bào)[C];2015年
8 梁樹(shù)獻(xiàn);馮志剛;程興無(wú);徐勝;;臺(tái)風(fēng)與淮河流域降水影響統(tǒng)計(jì)特征分析[A];第33屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S2 副熱帶氣象與氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[C];2016年
9 梁樹(shù)獻(xiàn);馮志剛;程興無(wú);徐勝;;臺(tái)風(fēng)與淮河流域降水影響統(tǒng)計(jì)特征分析[A];第33屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S2 副熱帶氣象與氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[C];2016年
10 鄭志陽(yáng);楊蘇勤;劉德和;;影響福建省惠安縣臺(tái)風(fēng)氣候特征及其不同路徑的風(fēng)雨影響[A];第33屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S1 災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)、分析與預(yù)報(bào)[C];2016年
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3 本報(bào)記者 申敏夏;上半年臺(tái)風(fēng)偏少 與副高及厄爾尼諾不無(wú)關(guān)系[N];中國(guó)氣象報(bào);2019年
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5 記者 方正飛;臺(tái)風(fēng)防御形勢(shì)依然嚴(yán)峻[N];中國(guó)海洋報(bào);2019年
6 本報(bào)記者 高悅;沿海省份積極應(yīng)對(duì)“木恩” 今年臺(tái)風(fēng)季正式開(kāi)啟[N];中國(guó)海洋報(bào);2019年
7 記者 黃鴻華;汕頭臺(tái)風(fēng)網(wǎng)正式啟用[N];汕頭日?qǐng)?bào);2019年
8 本報(bào)記者 付麗麗;臺(tái)風(fēng)“安比”瘋狂北上力量何來(lái)？[N];科技日?qǐng)?bào);2018年
9 本報(bào)記者 付麗麗;今年臺(tái)風(fēng)也“扎堆”[N];科技日?qǐng)?bào);2018年
10 記者 許珂;打好防范臺(tái)風(fēng)主動(dòng)仗 確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全[N];衡陽(yáng)日?qǐng)?bào);2018年
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1 任宏利;動(dòng)力相似預(yù)報(bào)的策略和方法[D];蘭州大學(xué);2006年
2 鄭峰;中國(guó)近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)和衰亡的研究[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2015年
3 王騰;臺(tái)風(fēng)對(duì)我國(guó)東部河口近海物質(zhì)輸運(yùn)及水環(huán)境影響研究[D];華東師范大學(xué);2016年
4 鄭峰;中國(guó)近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)和衰亡的研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年
5 畢明玉;季節(jié)內(nèi)振蕩對(duì)西北太平洋臺(tái)風(fēng)異常北折路徑影響的研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年
6 裴玉華;熱帶太平洋上層海洋對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年
7 朱先德;登陸后不同路徑再入海臺(tái)風(fēng)的觀測(cè)分析與數(shù)值研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年
8 張連新;臺(tái)風(fēng)期間海洋飛沫對(duì)海氣通量及海洋上層溫度的影響研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年
9 王明筠;雷達(dá)反演同化對(duì)臺(tái)風(fēng)薔薇（2008）強(qiáng)度和路徑預(yù)報(bào)影響及其機(jī)制研究[D];南京大學(xué);2014年
10 潘麗紅;臺(tái)風(fēng)條件下上海地區(qū)典型海堤防御能力評(píng)價(jià)研究[D];華東師范大學(xué);2011年
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2 葉庚姣;工程臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模型的建立及其參數(shù)敏感性試驗(yàn)研究[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2017年
3 劉煜麟;基于經(jīng)驗(yàn)參數(shù)模型的臺(tái)風(fēng)數(shù)值模擬及其基本設(shè)計(jì)風(fēng)速推算[D];西南交通大學(xué);2017年
4 小林雄河（KOBAYASHI Yuga）;17世紀(jì)以來(lái)日本臺(tái)風(fēng)活動(dòng)重建[D];陜西師范大學(xué);2016年
5 黃玉蓉;2013年“菲特”臺(tái)風(fēng)的數(shù)值模擬研究[D];上海海洋大學(xué);2015年
6 申茜;近海臺(tái)風(fēng)對(duì)中國(guó)東部夏季降水的貢獻(xiàn)研究[D];蘭州大學(xué);2015年
7 劉大偉;清代入境中國(guó)南部沿海臺(tái)風(fēng)事件初步重建[D];復(fù)旦大學(xué);2013年
8 翁永元;臺(tái)風(fēng)對(duì)上海水熱環(huán)境影響的正效能分析[D];南京信息工程大學(xué);2013年
9 王維建;臺(tái)風(fēng)預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年
10 陳維貝;蒼南縣應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)危機(jī)的困境及對(duì)策研究[D];中南大學(xué);2009年
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