国家气象中心中期集合预报系统概况.pdfVIP

维普资讯 国家气象中心中期集合预报系统概况 田 垡 (国家气象中心，北京 100081) 摘 要 ：随着对大气初值及数值模式存在不确定性的认识以及计算机技术的飞速发展 ，集合预报 已经成为数 值预报发展的重要方向之一。本文介绍集合预报的基本概念及初值扰动的特点和国家气象中心集合预报系统的概 况 ． 关键词 ：集合预报：国家气象中心；预报系统 中图分类号：P456．7 文献标识码：B 文章编号：1002—0799(2004)05—0001—03 EnsemblePredictionSystem atNMC／CMA TIAN Hua (NationalMeteorologicalCenter．ChinaMeteorologicalAdministration，Beijing100081，China) Abstract：With theincreasingrecognitionoftheatmosphericpredictabilityandtheuncertaintiesin thenumericalmodel prediction，andwiththerapidprogressinthecomputertechnology．ensemblepredictionsareplayingmoreandmoreim— portantroleinthenumericalweatherpredictionsystem．Inthispaper．thebasicconceptsoftheEnsemblePredictionSystem (EPS)andthegenerationofinitialperturbationsarebrieflyintroduced，andtheEPSatNMCisdescribed、 Keywords：ensembleprediction；NMC；predictionsystem 集合预报思想首先由Epstein和 Leith提出，经历了上世 即使大气模式很完善，初始条件也很精确，大气系统的可预报 纪70～80年代的研究探索和数值试验后，至 90年代初，美国 性时效仍然是有限的。 NCEP和 ECMWF于 1992年 l2月先后建立 了各 自的集合数 就真实大气系统而言，大气运动状态永远不可能精确地 值预报业务系统，这标志着集合数值预报已进入了实际业务 知道 。在现行业务模式中，初始大气场往往由资料同化得到， 应用的成熟阶段。现在，在美国、欧洲等发达国家的数值预报 因此很显然 ，分析误差来源于两个方面：观测误差和初始猜测 业务体系中，集合预报已占据了非常重要的位置，如ECMWF 场 的集合预报产品已占据所有数值预报产品的60％以上，而且 大气初始状态的不确定性。由于观测误差如仪器误差，观 集合预报产品已在气象台站得到了广泛的应用。 测点在空间时间上的不够密集引起的插值误差；资料分析、同 国家气象中心集合预报系统于 1998年6月建成，1999年 化处理中导入的误差的存在，造成初始场具有不确定性，即我 2月开始业务试验 ，2001年3月业务运行。 们得到的气象分析资料永远只是实际大气的一个可能的近似 1 为什么要开展集合预报 值。而大气本身的混沌特性使得模式对于初始场的微小误差 1．1 大气及数值预报特点 十分敏感。 早在 1951年Charney就指出：即使大气模式有了很大的 大气模式的不确定性。大气数值模式是一个离散化的数 改进，仍然只能给出有限时效的有意义的天气预报结果。为什 值模型，它存在物理意义和数学意义上的近似，它所描述的大 么大气预报时效是有限的呢?当时，Charney仅仅把这些现象 气过程与真实的大气过程存在误差。这种预报误差随着模式 归咎于模式的不完善性和初始条件的误差 (这两者都是不可 积分时间的