数值预报产品在萍乡地区强降水预报中应用

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1、数值预报产品在萍乡地区强降水预报中应用　　摘要：本文通过历史个例分析，反查物理量资料，统计分析了不同降水强度的物理量指标，找出影响萍乡强降水的因子，采用逐步回归方法，建立预报方程。通过程序设计，将T639和GRAPES模式产品进行插值处理，再将处理资料进行方程运算，最终得出预报结果，经过程检验表明，该方法具有一定的预报能力，可以提供预报参考。关键词：数值预报产品，强降水，预报中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1引言强降水是指短时间内出现较强的降水天气过程，由于其出现的时间集中，具有很强的破坏力，所以容易造成气象灾害或次生灾害。萍乡近几年来多次遭受短时强降水袭击，其中200

2、8年5月28日的强降水每小时雨量最大达到了81.6mm；2009年7月25日连续3小时降水量大于30mm，日雨量超历史极值；2010年6月19日小时雨量53.4mm；2011年6月29日小时雨量60.17mm，每次强降水过程均带来了不同程度的灾害。由于强降水往往易发生于中小尺度天气系统，其生命史短暂并带有明显的突发性，约为一小时至十几小时，所以至今仍是一项预报难题。国内专家对强降水预报方法开展了各项研究，牛俊丽、闫之辉利用WRF模式微物理方案对强降水预报的影响进行了研究；杨诗芳、郝世峰等对杭州短时强降水特征进行了分析和预报方法研究，探索了强降水发生的规律、极值分布、频次以及天气系统类型

3、。而萍乡地区强降水天气预报方法研究主要侧重于利用物理量、数值预报产品建立预报方程，根据历史个例反查物理量在强降水中的表现特征，统计分析其规律从而在日常预报中加以应用。2因子选取强降水的形成因素主要有不稳定大气层结、强烈的上升运动和丰沛的水汽条件。而常用的表征层结不稳定的物理量主要有K指数及其变量、Si指数、对流有效位能、假相当位温Θse，表征水汽的要素或物理量主要有T-Td、相对湿度、水汽通量、水汽通量散度，表征上升运动有涡度、散度、垂直速度等，由于强降水的特殊性，所以我们选取具有代表性的散度、水汽通量、K指数、假相当位温、Si指数、对流有效位能、比湿、垂直速度、相对湿度作为研究因子。

4、散度：是流体运动时单位体积的改变率。由于水平风的不均匀,造成空气在单位时间单位面积上的相对膨胀率。它是衡量速度场辐散、辐合强度的物理量。当底层辐合高层辐散时就可以造成上升运动，所以辐散在一定程度上也可以反映大气的动力特征。7水汽通量：暴雨强降水的水汽来源主要靠外围的补给，通过水汽的水平输送，才能保障充足的水汽供应，定量表示水汽水平输送强度的物理量称为“水汽通量”。要形成大的降水，特别是对强降水来说，水汽输送就显得尤为重要。K指数：K指数定义为：K=（T850-T500）+Td850-（T-Td）700，其中T与Td分别表示温度与露点温度；下标500、700、850分别表示500、700

5、与850hPa。K指数计算式中第一项表示温度直减率，第二项表示低层水汽条件，第三项表示中层饱和程度。因此K指数可以反映大气的层结稳定情况，K指数越大，层结越不稳定。假相当位温(Өse)：假相当位温相当于湿空气通过假绝热过程把它包含的水汽全部凝结降落时所具有的温度。Өse是表示温度、气压和湿度的综合物理量，所以Өse值的大小不仅反映了水汽含量的多少，而且也反映了温度的高低。Өse在干绝热、湿绝热和假绝热过程中都具有保守性，因此可用它来更好地表示各种气团的热力特征。比湿：单位质量湿空气含有的水汽质量。比湿也是暴雨分析中常用的一个物理量，据专家

6、研究，一般说来，比湿的大小与降水量的大小呈线性关系。垂直速度：垂直速度是天气分析和预报中经常考虑到的物理量,其重要性在于:7①大气中的凝结和降水过程与上升运动有密切联系；②由于垂直运动会引起水汽、热量、动量、涡度等的垂直输送,所以对天气系统的发生、发展有很大影响；③大气中的能量转换主要通过垂直运动才得以实现,因此,分析垂直运动无论在天气预报方面,还是在理论研究方面都有很大的意义，在强降水预报中它代表了强烈的对流活动。相对湿度：实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状态时的湿度之比值称为相对湿度。它是反映水汽含量多少的物理量，当空气潮湿时，相对湿度就大,反之相对湿度变小。水汽在大气中的含量

7、通常仅约1-3%，即使在非常暖湿的低层大气中，也难得达到3%左右，但是水汽是大气诸成分中很活跃的因素。它的时空分布变化很大，是形成降水的基本原料，因此，对于暴雨和强降水来说，水汽条件是十分重要的。沙氏指数SI：沙氏指数是反映大气稳定状况的一个指数。它定义为850hPa等压面上的湿空气团沿干绝热线上升，到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500hPa时所具有的气团温度Ts850与500hPa等压面上的环境温度T500的差值。当SI　　回归计算过程中散