基于ECMWF集合预报的海河流域降水概率预报应用和检验

徐姝，熊明明，陈法敬

(1.天津市气象台，天津 300074；2.天津市气候中心，天津 300074；3.国家气象中心，北京 100081)

引言

大气是一个混沌系统，天气预报的不确定性是其根本属性之一(叶笃正等，2006)，预报不确定性通常用概率方式来表达(王东海等，2011)。概率天气预报的任务，是要为预报产品使用者提供预报制作者对天气状况未来发展趋势认知状态的较完整表达；其中，很重要的一点就是对预报不确定性的定量化表达。同确定性预报相比，概率预报可提供更加丰富的预报信息(俞小鼎等，2004；李俊，2015)。集合预报是由单一确定论向多值随机论转换的关键技术(王晨稀和姚建群，2008；杜钧和邓国，2010；杜钧和陈静，2010；杜钧和李俊，2014)。集合预报方法产生之前，概率预报通常是通过统计方法得到的(Wilks，2005)，但统计概率预报只反映过去出现过的天气状态。常规统计方法可减小系统性误差，但对随机性误差无可奈何，集合预报虽能消除随天气系统变化带来的随机性误差，其各成员分别表征一种可能的天气状况，预报的不确定性可采用各成员的概率密度来体现，实现更具有动力学意义的概率预报(Stephenson et al.，2005)，但历史预报资料中的集合预报性能信息没有得到有效利用。贝叶斯概率预报方法可融合历史资料和集合预报系统生成的数据，给出连续的概率预报曲线，受到集合预报应用方面的重点关注。在气象领域，马培迎(1999)较早地应用贝叶斯原理，将天气分为有、无降水，以其期望概率作为先验概率，对降水概率预报进行修正，提高了降水预报精度。……