統計動力預報

用統計學和動力學相結合的方法製作的預報。

中文名稱統計動力預報
英文名稱statistical-dynamic prediction
定  義用統計學和動力學相結合的方法製作的預報。
套用學科大氣科學(一級學科),動力氣象學(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:統計動力預報
  • 外文名:statistical-dynamic prediction
  • 相關術語:天氣預報
  • 學科分支:動力氣象學
描述,技術,

描述

統計動力預報是首先通過求解大氣動力學和熱力學基本方程組,套用數值積分方法,對未來天氣形勢和氣象要素作出預報,然後利用統計方法對預報模式的輸出結果進行加工,最後作出局地天氣預報的方法。這種做法也被稱為數值預報產品的“釋用”。
1959年美國國家氣象局技術發展實驗室的克萊恩等人第一次提出用數值天氣預報方法與統計天氣預報方法相結合的動力-統計預報方法來製作局地天氣預報。目前數值預報產品的釋用技術已經有了很大的發展。

技術

目前數值預報產品的釋用技術主要有以下幾類。一是動力-統計預報方法,包括完全預報方法(Perfect Prognostic Method,簡稱PP法)和模式輸出統計方法(Model Output Statistics Method,MOS法);二是數值模式預報(M)、天氣學經驗預報(E)以及診斷天氣分析(D)三者結合的分析方法(MED法);三是用數值產品進行再分析診斷的方法。
(1)完全預報方法:根據預報量和預報因子的同時性或近乎同時性的加權組合,利用歷史觀測資料確定局地天氣要素的方法。它是由賴恩特等人提出的。此方法的基礎是假設數值預報模式輸出與實際值完全相同。但事實上,用模式輸出作統計預報必然有誤差,因為數值預報結果與實況之間存在誤差。只有當數值預報得到提高,這種方法才能得到改善。
(2)模式輸出統計方法:從數值預報模式的資料中選取預報因子向量,求出預報量的同時性或近乎同時性的預報關係,把數值預報輸出結果套用於相應預報關係中。此法由Glathn和Lowry在1972年提出。
完全預報方法和模式輸出統計方法都依賴於數值預報模式,它們都把滯後的統計關係推進到同時或近乎同時的統計關係,使得統計關係的精確性得到一定的提高。兩種方法的區別是:完全預報方法是根據長期的歷史觀測資料來獲得預報關係式,與數值模式沒有關係,這種預報關係式較穩定,不會受數值模式影響;模式輸出統計方法是利用數值預報產品建立的預報關係式,這個預報關係式依賴於數值模式,由於數值模式的變換,只能得到較短年限的統計資料,其預報關係的穩定性較差,但這種預報系統能自動與局地天氣匹配,考慮了數值模式的偏差和不精確問題,且包括許多完全預報方法不容易採用的因子,如垂直速度、邊界層風等等,目前模式輸出統計方法的套用更為廣泛。

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