基于EC集合预报动态百分位的降水订正算法研究

贵州特殊的地理位置及复杂的地形特征，形成了独有的天气气候特征，因此降水的时空分布比较复杂，呈现出更加明显的不均匀性。贵州的降水预报准确率一直较低，尤其是分级降水预报暴雨以上量级的预报准确率很低，2020年EC确定性预报对贵州暴雨24小时预报TS评分仅有8%，所以确定性预报对于贵州降水预报能力有限，而概率预报较传统的确定性预报准确率有一定的提升。

近年来，数值天气预报已逐渐从单值预报向多成员集合预报、从确定性预报向概率性预报转变。而集合预报则被认为是获得降水概率预报最有效的途径之一，并在国内得到了广泛应用。由于预报员对集合预报产品的预报效果没有深入地了解，导致集合预报产品在日常业务中的使用率较低，如何更好的使用集合预报降水概率预报产品，对集合数值预报降水形成客观订正，是使集合预报产品本地化应用需要解决的关键问题。在汉斯出版社《气候变化研究快报》期刊中，有学者利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的集合预报多成员的降水预报资料，研究集合预报降水的动态最优百分位方法，对我省格点降水预报订正做出试验和检验。

算法的预报场数据采用ECMWF(欧洲中心中短期预报中心)2020年6月1日~7月31日的集合预报产品，实况场采用国家气象局信息中心下发的CMPA三源融合降水产品。目前ECMWF集合预报产品有51个成员，每天下发产品2次，分别为00h和12h(世界时)，预报时效为240h，总降水产品的分辨率为0.5˚×0.5˚。CMPA三源融合降水产品实时更新，融合卫星、雷达、地面自动站观测结果，最小时间分辨率为10min，文中采用24h累加的产品作为格点实况。

本文将动态最优百分位方案用于对EC降水集合预报的订正，分析比较了ECMWF的降水集合预报与最优百分位方案订正后的效果。得出以下结论：1)订正前的EC降水集合预报存在小雨空报、大雨漏报现象，经方案订正后集合预报的预报准确率有提高。2)动态最优百分位方案对于小雨、中雨的订正效果很明显，对于大雨有一定的订正能力，但对暴雨以上量级的降水几乎没有订正能力。3)经过动态百分位方案订正后的降水预报产品，强降水落区与实况更接近，明显优于EC确定性预报，并且能够消除了降水的空报落区，对空报的暴雨以上降水区也有一定的消空，但是降水量级总体偏小，暴雨区中只预报了25到50mm的降水。在业务使用中降水落区有较好的参考性，降水量级可以在预报基础上增加一个量级。