ISSN 1004-4965

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广东“18.8”季风槽极端降水事件对流尺度集合预报分析

陈训来 朱科锋 王德立 陈元昭 王蕊 杨楠 张华龙

陈训来, 朱科锋, 王德立, 陈元昭, 王蕊, 杨楠, 张华龙. 广东“18.8”季风槽极端降水事件对流尺度集合预报分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(1): 11-22. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.002
引用本文: 陈训来, 朱科锋, 王德立, 陈元昭, 王蕊, 杨楠, 张华龙. 广东“18.8”季风槽极端降水事件对流尺度集合预报分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(1): 11-22. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.002
CHEN Xunlai, ZHU Kefeng, WANG Deli, CHEN Yuanzhao, WANG Rui, YANG Nan, ZHANG Hualong. Analysis of Storm-scale Ensemble Forecasts for an Extreme Rainfall Event Associated with a Monsoon Trough on 30 August 2018 in Guangdong[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(1): 11-22. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.002
Citation: CHEN Xunlai, ZHU Kefeng, WANG Deli, CHEN Yuanzhao, WANG Rui, YANG Nan, ZHANG Hualong. Analysis of Storm-scale Ensemble Forecasts for an Extreme Rainfall Event Associated with a Monsoon Trough on 30 August 2018 in Guangdong[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(1): 11-22. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.002

广东“18.8”季风槽极端降水事件对流尺度集合预报分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.002
基金项目: 

国家重点研发计划政府间/港澳台重点专项项目 2019YFE0110100

国家自然科学基金项目 41975124

中国气象局预报员专项 CMAYBY2019081

广东省气象局科技创新团队项目 GRMCTD202104

中国气象局创新发展专项 CXFZ2022J002

深圳市深港澳科技计划项目(C类) SGDX20210823103537035

深圳市基础研究专项重点项目 JCYJ20200109113014456

深圳市基础研究专项重点项目 JCYJ20210324120208022

详细信息
    通讯作者:

    朱科锋,男,浙江省人,副研究员,主要从事集合预报技术研究。E-mail: zhukf@cma.gov.cn

  • 中图分类号: P435

Analysis of Storm-scale Ensemble Forecasts for an Extreme Rainfall Event Associated with a Monsoon Trough on 30 August 2018 in Guangdong

  • 摘要: 受季风槽影响,2018年8月30—31日华南地区出现一次极端暴雨过程,单日站点累计降水量达1 056.7 mm,刷新了广东有历史纪录以来新的极值。对于此次极端降水事件,常用的业务模式包括欧洲中期天气预报中心全球模式(ECMWF)、日本气象厅谱模式(JMA)和中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD),都低估了降水强度。利用深圳市气象局业务对流尺度集合预报系统分析了此次特大暴雨过程,结果表明:对流尺度集合预报系统对本次特大暴雨过程具有比较好的预报能力,概率匹配平均最大雨量达348.7 mm·(24 h)-1,集合平均的强降水中心和观测基本一致,观测极值附近区域发生大暴雨(≥150 mm)概率最大值达到80%。选取了较“好”和较“差”集合成员预报进行对比分析,发现较“好”成员预报的强降水中心位置和观测基本一致,而较“差”成员预报的降水中心位置则偏向福建地区。较“好”成员预报出莲花山南侧地面中尺度辐合线较长时间的维持和缓慢移动,导致强降水雨团在莲花山脉附近不断地触发和维持,同时地形的阻挡作用使得对流系统在地形附近区域持续维持,造成了罕见的特大暴雨;而较“差”成员辐合区位于莲花山以北,对流形成后向东、向北移动,最终导致强降水预报位置偏向福建地区。

     

  • 图  1  2018年8月30日08时NCEP FNL资料分析的天气形势图

    a. 850 hPa风矢量图和风速图(阴影,单位: m/s); b.200 hPa高度场(单位: dagpm)。

    图  2  2018年8月30日08时—31日08时观测融合雨量(a)、ECMWF预报雨量(b)、JMA预报雨量(c CMA-GD预报雨量(d)

    单位:mm。

    图  3  2018年8月30日08时—8月31日08时的24 h累计降水预报

    a. 集合平均降水;b. 概率匹配平均降水。单位: mm。

    图  4  2018年8月30日08时24 h预报降水概率

    a. 大于100 mm概率预报;b. 大于150 mm概率预报。

    图  5  对流尺度集合预报成员2018年8月30日08时—8月31日08时的24 h累计降水预报

    单位:mm。

    图  6  24 h雨量大于100 mm的ETS评分

    图  7  3 h雨量大于25 mm的ETS评分

    图  8  对流尺度集合预报系统30日08时起报30日20时(a~c)和31日02时(d~f)的6 h累计雨量(单位:mm)

    (a)和(d)为集合成员M03,(b)和(e)为集合成员M07,(c)和(f)为观测融合雨量。

    图  9  集合成员M03(a)和集合成员M07(b)8月30日08时700 hPa风矢量场及低空急流区

    (> 12 m·s-1,阴影区)(单位:m·s-1)初始场

    图  10  集合成员M03和M07在8月30日17时、21时和31日01时地面风场(a~c,矢量,单位:m·s-1;红色矢量为集合成员M03,黑色矢量为集合成员M07,黑色断线为成员M07预报的地面中尺度辐合线)和小时大于10 mm的雨量分布图(图d~i,单位:mm,等值线为雨量,等值线间隔为10 mm,其中d~f为集合成员M03小时雨量,g~i为集合成员M07小时雨量)

    阴影为地形高度。

    表  1  深圳对流尺度集合预报系统内层区域(4 km)不同模式成员的配置

    集合成员序号 微物理参数化方案 边界层参数化方案 陆面模式
    M00 Thompson MYJ方案 Noah
    M01 Morrison YSU方案 RUC
    M02 Morrison MYJ方案 Noah
    M03 Thompson ACM2方案 Noah
    M04 Morrison ACM2方案 RUC
    M05 WSM6 MYNN方案 Noah
    M06 WDM6 MYJ方案 RUC
    M07 Thompson YSU方案 Noah
    M08 WDM6 QNSE方案 Noah
    M09 Thompson MYNN方案 Noah
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-30
  • 修回日期:  2023-12-18
  • 网络出版日期:  2024-04-12
  • 刊出日期:  2024-02-20

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