在江苏地区盛夏时节无明显天气系统影响的背景下,易出现分布不均、局地突发的短时强降水。此类短时强降水多集中发生于午后,对流性特征显著,具有发展迅速、局地性强的特点,进一步衍生出灾害强度大、防范预警时效短、预报难度大的问题,是当前气象预报服务与科学研究领域的重点难点问题。
数值预报是强降水事件的核心预报工具,相较于强天气强迫背景下的强降水事件,弱天气强迫环境中的强降水事件可预测性更低,预测技能更弱。江苏省区域高分辨率数值模式业务系统是本地预报产品体系的核心基础,目前该模式对弱天气强迫下短时强降水的预报性能尚未明确,也缺乏相关的定量评估工作,未来优化的方向与思路也缺乏清晰指引,因此开展相关客观性能评估工作十分必要。
本研究选取2022-2024年副热带高压控制下江苏地区的19次弱强迫短时强降水个例,开展模式降水预报效果评估,获取降水预报性能的客观量化统计特征,得出如下结论:
- 模式预报的午后面降水量整体偏少、降水频次偏多,是造成降水总体预报强度偏低的直接原因;小时降水的平均强度、百分位降水及降水量最大值也普遍低于实际观测。
- 模式预报的短时强降水频次整体低于观测,呈现夜间漏报,白天少报的特征;午后频次峰值滞后于实际观测3小时。观测显示短时强降水在江苏省内分布相对均衡,模式预报结果中江苏中东部频次更高;模式预报强度总体偏弱,但对主要强度中心具备一定预报能力。
- 基于邻域阈值时空方法计算的POD评分结果表明,模式对弱强迫短时强降水的预报评分整体较低:分散区域型个例的预报评分整体优于孤立局部型个例,强降水落区是预报的核心难点;孤立局部型个例的POD评分大多为0。受限于更差的热力动力条件,孤立局部型个例的模式预报总体降水量显著偏少,降水形成较为困难,表明模式对该类短时强降水的对流触发、发展及致雨过程的模拟能力均有待提升。
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