数值模式系统研发进展

自数值预报中心筹建期就已明确了数值预报中心的主要目的就是要提高西北区域数值预报水平，提高区域天气预报、气候预测业务服务水平。针对以上目的，中心开展了如下4方面的研发和业务应用工作：

      1、建立西北区域数值预报业务试验0版本（NW_MNPS.0），并为预报提供服务。

      开发了有关数据接口，建立了业务流程；建立了模式后处理系统；建立了探空资料和地面站资料同化业务系统，建立并改进升级了快速更新资料同化业务系统；建立了西北区域数值预报业务试验产品显示平台；实现了上述各系统的业务化，于5月正式业务试运行，并通过西北区域数值预报业务试验产品显示平台发布模式产品，为业务人员提供预报参考。
建立了重大天气过程预报服务业务流程。自6月1日开始汛期服务值班，截止10月31日，发布《西北区域数值预报业务试验系统NW-MNPS重大天气过程预报服务材料》共29期，服务内容包含降水天气过程的落区预报、主要降水站点预报、省会城市预报等内容，通过NOTES形式发布，并参与全国全省天气会商。预报服务业务在汛期天气预报中取得了良好的效果，发挥了重要作用，得到了气象台预报业务人员的充分认可。另外，还为甘肃省气象服务中心提供风能预报产品，取得了较好的服务效果。

      2、建立了可视化的区域数值模式诊断与检验评估平台

      建立了基于MET的检验评估系统，将MET检验评估系统实现业务化运行，并对检验评估系统进行了优化，实现了逐日滚动检验评估以及历史结果不同时间尺度的检验评估，完成了5-10月的模式运行的定量检验评估。5-10月模式预报小雨的预报TS评分达0.6，暴雨预报效率高达95%，结果显示目前的业务试验0版本较原有的业务模式在预报效果和预报效率上都有一定的优势。甘肃陇南地区的气温预报准确率很低，对当地预报员来说是很困难的事，通过5-7月的逐日检验评估，发现西北区域数值预报业务试验系统对陇南地区的气温预报有很稳定的系统性误差，通过对模式产品的订正，陇南地区的气温预报准确率有明显改善。

      3、建立了西北区域数值预报业务试验系统产品显示平台

      通过西北区域数值预报业务试验产品显示平台发布模式产品，为兰州中心气象台多次提供重大天气过程专题服务，主要发布如下产品：单站要素时序图、T-logP图、雷达反射率、2-M温度、10-M风场、逐小时降水、逐三小时降水、24小时累计降水、各层高度场、风场、不稳定能量等诊断量等，并将模式预报结果转换成MICAPS格式，可在MICAPS终端直接显示。

      4、高分辨率数值模式的改进试验

      （1）使用卫星遥感产品反演的最新landuse数据替换现有模式中的landuse，并进行了批量试验，模拟结果表明，更新Landuse对温度、风速和湿度均有不同程度的改进，更新后减小了地表温度和风速的预报误差。；（2）将GFS和EC两种资料进行融合处理，改进模式驱动资料的精确性，并进行了批量试验，结果表明两种资料融合后更接近于观测实况，且对模式预报效果有一定的改进；（3）采用NMC方法，通过回算2015年8月一个月（每日00UCT及12UCT）的24小时预报结果，重新计算西北区域三重嵌套的B矩阵，替换掉WRF自带的B矩阵。通过2015年5月7日一次降水过程的模拟试验表明，采用新的B矩阵，同化地面观测资料，并将影响半径调整至0.5时，24小时降水预报与观测更为接近。；（4）将WRF模式中垂直层次由40层加密至55层，主要增加了近地层的层次。垂直层加密后，模式对近地面风场的预报误差较加密前减小，10m风的演变趋势与实际观测更为接近。（5）在对降水预报中，增加了降水相态预报，在冬季天气过程预报中，取得了一定的效果；（6）使用MODIS反演的不同季节地表反照率替换模式现有的地表反照率，通过试验发现，改进后的地表反照率对西北干旱半干旱区域气温和降水的预报效果得到了一定的改进；（7）使用卫星遥感产品反演的最新landuse数据替换西北干旱半干旱区域气候模式系统（RCM_LZ）中Landuse，通过对几次干旱事件的模拟，结果表明，改进Landuse后的RCM_LZ对西北干旱半干旱区域干旱模拟的效果有了很大的提高。