2013年中國(guó)夏季降水動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)　氣候預(yù)測(cè)及檢驗(yàn)分析探討

趙俊虎楊杰龔志強(qiáng)封國(guó)林（ 國(guó)家氣候中心，中國(guó)氣象局，北京 0008； 江蘇省氣象局氣候中心，南京 0008）

2013年中國(guó)夏季降水動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)氣候預(yù)測(cè)及檢驗(yàn)分析探討

趙俊虎1楊杰2龔志強(qiáng)1封國(guó)林1
（1 國(guó)家氣候中心，中國(guó)氣象局，北京 100081；2 江蘇省氣象局氣候中心，南京 210008）

2013年夏季（6—8月），中國(guó)降水呈北多南少的異常分布，東北、華北、四川盆地東部及西北大部降水偏多，而淮河流域至江南大范圍地區(qū)及青藏高原等地降水偏少。動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和動(dòng)力統(tǒng)計(jì)—診斷預(yù)測(cè)兩種方法對(duì)夏季北方多雨和長(zhǎng)江少雨的總體形勢(shì)預(yù)測(cè)基本正確，預(yù)測(cè)評(píng)分（PS）分別為71分和74分，空間距平相關(guān)系數(shù)（ACC）分別為0.09和0.20。對(duì)西太平洋副熱帶高壓、歐亞阻塞高壓和東北冷渦區(qū)500hPa高度距平場(chǎng)的動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果也較理想，為夏季旱澇分布的診斷預(yù)測(cè)提供了依據(jù)。指出了目前動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)可能存在的問(wèn)題，如預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)模式預(yù)測(cè)能力依賴(lài)性強(qiáng)，采用多因子選取相似年時(shí)，部分因子與降水之間的物理機(jī)制不清晰，等等；并指出了可能的解決途徑，如通過(guò)多模式評(píng)估和集合預(yù)報(bào)來(lái)克服預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)模式的依賴(lài)性，通過(guò)深入分析因子對(duì)降水的影響機(jī)制、因子與降水之間年際關(guān)系的年代際變化等來(lái)解決因子的篩選問(wèn)題。

夏季降水，高度距平場(chǎng)，動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，動(dòng)力統(tǒng)計(jì)—診斷預(yù)測(cè)

0　引言

夏季（6—8月）降水預(yù)測(cè)是短期氣候預(yù)測(cè)的重要內(nèi)容，也是氣候預(yù)測(cè)的難點(diǎn)問(wèn)題[1]。近幾十年來(lái)，氣象學(xué)者對(duì)中國(guó)夏季降水的統(tǒng)計(jì)規(guī)律、影響機(jī)制及預(yù)測(cè)方法等進(jìn)行了研究[2-7]，其中預(yù)測(cè)方法主要有兩類(lèi)，即統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)值模式的動(dòng)力學(xué)方法，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，目前普遍的共識(shí)是：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與動(dòng)力學(xué)方法要相互借鑒，融合發(fā)展[8]。研究表明，動(dòng)力和統(tǒng)計(jì)相結(jié)合是提高短期氣候預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的有效途徑之一。圍繞兩者如何有效結(jié)合的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了廣泛的研究[9-12]，其中在氣候模式預(yù)報(bào)基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，利用歷史資料信息對(duì)模式誤差進(jìn)行預(yù)報(bào)是引人注目的研究方向。早在1958年，顧震潮[13]就提出將數(shù)值預(yù)報(bào)從初值問(wèn)題改為演變問(wèn)題，并指出了數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中使用歷史資料的重要性和可行性[14]。丑紀(jì)范從理論上探討了在長(zhǎng)期預(yù)報(bào)中動(dòng)力和統(tǒng)計(jì)如何結(jié)合的問(wèn)題[15-17]。在此基礎(chǔ)上，眾多氣象學(xué)者從不同的角度建立相似—?jiǎng)恿δＪ絒18-22]，發(fā)展了適用于動(dòng)力季節(jié)預(yù)測(cè)的相似誤差訂正方法，并進(jìn)行了預(yù)測(cè)試驗(yàn)，其結(jié)果顯示這些方法能有效提高熱帶降水和環(huán)流的預(yù)報(bào)技巧[23-25]。2008年以來(lái)，一些研究發(fā)展了利用相似年的模式誤差信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)報(bào)年氣候模式預(yù)報(bào)誤差預(yù)報(bào)的季節(jié)降水動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)（DSP）方法[26-33]，該方法在中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心（NCC）的2009—2012年夏季降水預(yù)測(cè)中實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)應(yīng)用，4年預(yù)測(cè)評(píng)分（PS）平均為73分，空間距平相關(guān)系數(shù)（ACC）平均為0.16[34]，體現(xiàn)了較高的預(yù)報(bào)技巧。

本文回顧了2013年中國(guó)夏季降水實(shí)況、DSP和動(dòng)力統(tǒng)計(jì)—診斷（DSDP）兩種方法的預(yù)測(cè)結(jié)果，以及西太平洋副高、歐亞阻塞高壓及東北冷渦活動(dòng)區(qū)500hPa高度場(chǎng)距平的DSP及檢驗(yàn)，最后指出了目前DSP中存在的一些問(wèn)題，為進(jìn)一步完善和細(xì)化DSP的理論和技術(shù)提供參考。

1　資料和方法

1.1資料

本文采用CMAP的1983—2013年夏季總降水量作為夏季降水實(shí)況資料，以NCEP/NCAR再分析月平均位勢(shì)高度場(chǎng)作為高度場(chǎng)的觀測(cè)資料，模式資料為NCC_CGCM生成的1983—2013年共31年回報(bào)和預(yù)報(bào)的逐月降水場(chǎng)和高度場(chǎng)資料（以上資料水平分辨率均為2.5°×2.5°）。此外，還采用了NCC氣候系統(tǒng)診斷預(yù)測(cè)室提供的74項(xiàng)月環(huán)流特征量資料和NOAA的40項(xiàng)月氣候指數(shù)（http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/ climateindices/list/），時(shí)段均為1951年1月—2013年2月。本文取1981—2010年平均值為氣候態(tài)。

1.2預(yù)測(cè)和檢驗(yàn)方法

預(yù)測(cè)方法主要有DSP和DSDP兩種方法。DSP方法在文獻(xiàn)[26]和[34]中均有詳細(xì)介紹，具體思路和步驟簡(jiǎn)要概述如下：以2013年夏季降水為例，針對(duì)不同氣候區(qū)域（將全國(guó)分為8個(gè)區(qū)域），進(jìn)行單因子相似誤差訂正1983—2012年交叉檢驗(yàn)的30年平均ACC從大到小排序，將其中ACC最大值因子作為組合的首選因子，通過(guò)逐步增加因子個(gè)數(shù)得到不同因子個(gè)數(shù)下（因子數(shù)為10個(gè)時(shí)，ACC較高且穩(wěn)定）預(yù)報(bào)年前期歷史交叉檢驗(yàn)ACC評(píng)分最高的因子組合，對(duì)因子組采用EOF分解提取累積方差貢獻(xiàn)達(dá)80%的主分量，通過(guò)計(jì)算歐氏距離得到因子組合選取的4個(gè)相似年，進(jìn)而選取相似誤差場(chǎng)，結(jié)合模式結(jié)果得到2013年汛期降水預(yù)測(cè)圖。

在DSP方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了DSDP，其方法簡(jiǎn)要概述如下[32-33]：首先針對(duì)不同氣候區(qū)域，進(jìn)行單因子相似誤差訂正交叉檢驗(yàn)的平均ACC從大到小排序，獲取關(guān)鍵預(yù)報(bào)因子集；對(duì)上述各區(qū)所選因子與區(qū)域夏季平均降水量進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，剔除相關(guān)性較差的因子（未通過(guò)95%的信度檢驗(yàn)），并考慮剩余因子潛在的物理意義和合理性，對(duì)預(yù)測(cè)因子進(jìn)行診斷分析，剔除偽相關(guān)因子；對(duì)剩余因子不足10個(gè)的區(qū)域添加部分前期異常因子，如海溫、大氣遙相關(guān)型等；最后利用獲取的新的因子組合，按照DSP方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。

降水的檢驗(yàn)方法主要為PS評(píng)分和ACC，具體計(jì)算方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[35]。

2　2013年夏季降水實(shí)況及預(yù)測(cè)

2.12013年夏季降水實(shí)況

2013年夏季我國(guó)降水整體略偏多，且呈北多南少的分布，降水異常偏多的區(qū)域主要位于東北、華北、四川盆地東部及西北大部，降水偏多兩成以上，四川盆地東部和華南沿海降水也偏多；降水異常偏少的區(qū)域主要位于黃淮南部地區(qū)、江淮地區(qū)和云貴高原至江南一帶地區(qū)，青藏高原中東部和河套西北部降水也偏少（圖1）。夏季東北局部地區(qū)出現(xiàn)了澇災(zāi)，7月下旬至8月中旬江南出現(xiàn)了罕見(jiàn)的大范圍持續(xù)高溫天氣。

2.2預(yù)測(cè)結(jié)果及檢驗(yàn)

圖2a為DSP方法預(yù)測(cè)的2013年汛期降水距平百分率圖。預(yù)測(cè)主雨帶位于華北南部，東北大部、華南至江南東部、青藏高原東部等地降水偏多，西北和內(nèi)蒙古大部、西南地區(qū)南部、長(zhǎng)江中下游地區(qū)降水偏少；其中華北南部和東北大部、華南南部降水偏多預(yù)測(cè)正確，西南南部和長(zhǎng)江中下游地區(qū)降水偏少預(yù)測(cè)正確；淮河流域和青藏高原東部地區(qū)降水預(yù)測(cè)偏多，西北和內(nèi)蒙古大部降水預(yù)測(cè)偏少，預(yù)測(cè)錯(cuò)誤。預(yù)測(cè)結(jié)果PS評(píng)分為71分，ACC為0.09。

此外，利用DSDP方法對(duì)2013年夏季降水進(jìn)行了預(yù)測(cè)（圖2b），預(yù)測(cè)主雨帶位于西藏東部至華北南部一帶，內(nèi)蒙古東部和東北東部、新疆大部、江南東部降水偏多，而西藏西部至青海西部、內(nèi)蒙古中西部、華北北部至東北西南部、西南大部、華南西部、長(zhǎng)江中下游地區(qū)降水偏少。其中對(duì)主雨帶的預(yù)測(cè)接近實(shí)況，華北南部、東北北部和東部、新疆大部偏多，長(zhǎng)江流域、西南大部降水偏少預(yù)報(bào)正確；華北北部至東北西南部、華南南部預(yù)測(cè)降水偏少，江南東部等地預(yù)測(cè)降水偏多，與實(shí)況不符。預(yù)測(cè)結(jié)果PS評(píng)分為74分，ACC為0.20。

DSDP方法是在DSP方法的基礎(chǔ)之上，對(duì)各區(qū)域因子進(jìn)行診斷分析之后（8個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域10個(gè)因子），再通過(guò)選取相似年提取其誤差，疊加到模式預(yù)測(cè)結(jié)果之上獲得夏季降水預(yù)測(cè)結(jié)果。趙俊虎等[33]以2011年長(zhǎng)江中下游地區(qū)為例，對(duì)比了兩種預(yù)測(cè)方法選取因子的差異，指出通過(guò)對(duì)因子進(jìn)行診斷篩選后再進(jìn)行DSP，可以進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)水平。

3　關(guān)鍵區(qū)域高度場(chǎng)的動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)

環(huán)流異常是降水異常的直接原因。對(duì)中國(guó)夏季降水而言，東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)是最主要的影響因素，東亞夏季風(fēng)與中高緯系統(tǒng)的配置形勢(shì)等又會(huì)造成相同氣候背景下不同區(qū)域的旱澇分布[36]。對(duì)關(guān)鍵區(qū)域環(huán)流的預(yù)測(cè)可以為夏季旱澇的大體分布趨勢(shì)預(yù)測(cè)提供參考。趙俊虎等[37]對(duì)歐亞中高緯阻塞高壓關(guān)鍵區(qū)高度場(chǎng)進(jìn)行了動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)跨季度預(yù)測(cè)試驗(yàn)，其方法主要概況如下：（1）分別從NCEP和CGCM的多年回報(bào)數(shù)據(jù)中提取夏季平均500hPa高度場(chǎng)觀測(cè)資料和模式結(jié)果，并求取高度場(chǎng)的預(yù)報(bào)誤差場(chǎng)，提取氣候因子的逐年冬季季節(jié)平均指數(shù)；（2）分別計(jì)算前冬氣候因子與關(guān)鍵區(qū)域夏季區(qū)域平均的高度場(chǎng)和模式誤差場(chǎng)的相關(guān)系數(shù)，獲取關(guān)鍵因子，利用預(yù)測(cè)年關(guān)鍵因子與歷史因子之間的歐式距離選取歷史相似年，將相似年的誤差疊加到預(yù)報(bào)年的模式結(jié)果之上，形成預(yù)報(bào)結(jié)果；（3）通過(guò)多年獨(dú)立樣本回報(bào)結(jié)果，確定關(guān)鍵因子和相似年個(gè)數(shù)，形成最終預(yù)報(bào)方案。將此方法分別應(yīng)用到2013年夏季副高區(qū)、歐亞中高緯阻塞高壓區(qū)和東北冷渦區(qū)500hPa高度距平場(chǎng)的跨季度預(yù)測(cè)。圖3給出了2013年夏季副高（5880gpm等值線）的觀測(cè)和預(yù)測(cè)情況。由圖可見(jiàn)，2013年副高偏強(qiáng)偏西，副高西部北翹；模式系統(tǒng)訂正結(jié)果接近氣候態(tài)，DSP方法預(yù)測(cè)副高偏強(qiáng)偏西，與實(shí)況接近，但面積較實(shí)況偏大，副高體西部位置也有所差異。

烏拉爾山（40°—50°N，40°—70°E）、貝加爾湖（50°—60°N，80°—110°E）和鄂霍次克海（50°—60°N，120°—150°E）三個(gè)區(qū)域是歐亞中高緯阻塞高壓發(fā)生頻次最高的地區(qū)，這三個(gè)地區(qū)夏季有無(wú)阻塞高壓建立和維持，對(duì)中國(guó)夏季旱澇分布有較大的影響[38]。圖4給出了2013年夏季三個(gè)區(qū)域500hPa高度距平場(chǎng)的觀測(cè)和DSP方法預(yù)測(cè)的情況。由圖4a—4c可見(jiàn)，2013年夏季烏拉爾山至鄂霍次克海西部為負(fù)距平控制，不利于阻塞高壓活動(dòng)。DSP方法預(yù)測(cè)（圖4d—4f）除貝加爾湖西部地區(qū)外，其余地區(qū)均為負(fù)距平，即歐亞中高緯阻塞形勢(shì)較弱，以緯向環(huán)流為主。

夏季中國(guó)東北冷渦的活動(dòng)對(duì)北方降水也有較大影響[39]。圖5給出了2013年夏季東北冷渦活動(dòng)區(qū)域500hPa高度距平場(chǎng)的觀測(cè)和預(yù)測(cè)情況。由圖5a可見(jiàn)，2013年夏季東北冷渦活動(dòng)區(qū)中西部為負(fù)距平控制，利于冷渦活動(dòng)；DSP方法預(yù)測(cè)均為負(fù)距平（圖5b）。由NCC對(duì)夏季歐亞中高緯阻塞高壓和東北冷渦二者季節(jié)內(nèi)活動(dòng)的檢測(cè)（圖略）可見(jiàn)，夏季歐亞中高緯阻塞形勢(shì)較弱，東北冷渦活躍，中高緯以緯向環(huán)流為主，不利于冷空氣南下。

根據(jù)夏季副高、歐亞阻塞高壓及東北冷渦的趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)而預(yù)測(cè)夏季華北和東北多雨、長(zhǎng)江少雨。DSP方法預(yù)測(cè)結(jié)果較好地把握了夏季副高、歐亞阻塞高壓和東北冷渦的主要趨勢(shì)，為夏季旱澇分布的趨勢(shì)預(yù)測(cè)提供了診斷依據(jù)。

4　動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)存在問(wèn)題的探討

眾所周知，目前短期氣候預(yù)測(cè)是一個(gè)世界性的難題，隨著全球氣候變暖，極端氣候事件頻發(fā)，區(qū)域氣候也發(fā)生了變化，影響我國(guó)氣候變化的因素也隨之變化，增大了短期氣候預(yù)測(cè)的困難。近年來(lái)動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法在解決夏季降水預(yù)測(cè)這一難題上取得了一定進(jìn)展，該方法在近5年的全國(guó)夏季降水預(yù)測(cè)中表現(xiàn)出了較高的預(yù)報(bào)技巧，體現(xiàn)了動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的短期氣候預(yù)測(cè)思路的正確性。該方法利用歷史資料彌補(bǔ)了模式預(yù)報(bào)誤差，雖然提高了短期氣候預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率，但也存在一些問(wèn)題，如預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)模式預(yù)測(cè)能力依賴(lài)性強(qiáng)，若模式結(jié)果較差，動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)的提升空間也很有限；采用多因子選取相似年時(shí)，部分因子與降水之間的物理機(jī)制不清晰；目前只是對(duì)季節(jié)尺度氣候進(jìn)行了預(yù)測(cè)，而對(duì)季節(jié)內(nèi)異常氣候過(guò)程無(wú)能為力；等等。針對(duì)以上一些問(wèn)題，提出以下可能的解決途徑：

1）加強(qiáng)傳統(tǒng)影響因素（ENSO、東亞夏季風(fēng)、副高、歐亞阻塞高壓及遙相關(guān)等）和新的影響因素（平流層大氣環(huán)流、北極海冰和印度洋海溫等）在新的年代際氣候背景下與中國(guó)短期氣候，尤其是夏季降水之間關(guān)系及其年代際變化的理解和認(rèn)識(shí)。例如，柳艷香等[40]指出，在最近10年，東亞中高緯阻塞高壓出現(xiàn)的頻率增大，但多雨帶位置并沒(méi)有出現(xiàn)在長(zhǎng)江及以南地區(qū)。這可能與東亞夏季風(fēng)的年代際恢復(fù)性增強(qiáng)有關(guān)。此外，以往研究多注重單個(gè)系統(tǒng)與夏季降水的關(guān)系，在新的氣候背景下，更應(yīng)注重系統(tǒng)之間的配置及綜合作用。

2）對(duì)DSP而言，首先考慮到模式原始預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果有重要的影響，因此可在評(píng)估多個(gè)氣候模式預(yù)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上，擇優(yōu)選取若干模式進(jìn)行預(yù)測(cè)試驗(yàn)，并進(jìn)行集合預(yù)測(cè)；其次需考慮不同氣候異常情景下預(yù)測(cè)方案的選取，如在ENSO年和非ENSO年分別用什么預(yù)測(cè)方案較適合；將動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的思想應(yīng)用到月、延伸期預(yù)報(bào)之中，解決異常氣候過(guò)程的預(yù)測(cè)問(wèn)題；環(huán)流異常是氣候異常的直接因素，因此需加強(qiáng)對(duì)環(huán)流的動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，再降尺度到降水等要素。NCC近年研發(fā)的第二代氣候系統(tǒng)模式（BCC_CSM）對(duì)環(huán)流場(chǎng)有較好的預(yù)測(cè)技巧[41]，這為提高短期氣候預(yù)測(cè)水平提供了新的條件。

對(duì)以上問(wèn)題的探索和研究，將有利于提高短期氣候預(yù)測(cè)的水平，促進(jìn)我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

[1]丑紀(jì)范, 徐明. 短期氣候數(shù)值預(yù)測(cè)的進(jìn)展和前景. 科學(xué)通報(bào), 2001, 46: 890-894.

[2]宋連春, 肖風(fēng)勁, 李威. 我國(guó)現(xiàn)代氣候業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì).應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2013, 24(5): 513-520.

[3]李維京, 張培群, 李清泉, 等. 動(dòng)力氣候模式預(yù)測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)化及其應(yīng)用. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2005, 16(增刊): 1-11.

[4]賈小龍, 陳麗娟, 高輝, 等. 我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)展. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2013, 24(6): 641-655.

[5]封國(guó)林, 楊涵洧, 張世軒, 等. 2011年春末夏初長(zhǎng)江中下游地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)成因初探. 大氣科學(xué), 2012, 36(5): 1009-1026.

[6]鄭志海. 月動(dòng)力延伸預(yù)報(bào)研究進(jìn)展回顧. 氣象科技進(jìn)展, 2013, 3(1): 25-30.

[7]龔志強(qiáng), 侯威, 封國(guó)林. 赤道中東太平洋海溫關(guān)聯(lián)指數(shù)及其與ENSO強(qiáng)弱作用年相關(guān)的研究. 氣象學(xué)報(bào), 2012, 70(5): 1074-1083.

[8]丑紀(jì)范. 為什么要?jiǎng)恿?統(tǒng)計(jì)相結(jié)合? —兼論如何結(jié)合. 高原氣象, 1986, 5(4): 367-372.

[9]Feddersen H, Andersen U. A method for statistical downscaling of seasonal ensemble predictions. Tellus A, 2005, 57: 398-408.

[10]丁一匯. 季節(jié)氣候預(yù)測(cè)的進(jìn)展和前景. 氣象科技進(jìn)展, 2011, 1(3): 14-27.

[11]魏鳳英, 黃嘉佑. 我國(guó)東部夏季降水量統(tǒng)計(jì)降尺度的可預(yù)測(cè)性研究. 熱帶氣象學(xué)報(bào), 2010, 26(4): 483-488.

[12]陳麗娟, 李維京, 張培群, 等. 降尺度技術(shù)在月降水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2003, 14(6): 648-655.

[13]顧震潮. 作為初值問(wèn)題的天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)與地面天氣歷史演變作預(yù)報(bào)的等值性. 氣象學(xué)報(bào), 1958, 29: 93-98.

[14]顧震潮. 天氣數(shù)值預(yù)報(bào)中過(guò)去資料的使用問(wèn)題. 氣象學(xué)報(bào), 1958, 29(3): 176-184.

[15]丑紀(jì)范. 短期氣候預(yù)測(cè)的現(xiàn)狀、問(wèn)題與出路(一). 新疆氣象, 2003a, 26(1): 1-4.

[16]丑紀(jì)范. 短期氣候預(yù)測(cè)的現(xiàn)狀、問(wèn)題與出路(二). 新疆氣象, 2003b, 26(2): 1-5.

[17]丑紀(jì)范. 天氣數(shù)值預(yù)報(bào)中使用過(guò)去資料的問(wèn)題. 中國(guó)科學(xué), 1974, (6): 635-644.

[18]黃建平, 丑紀(jì)范, 衣育紅. 500hPa月平均距平場(chǎng)演變的宏觀描述.氣象學(xué)報(bào), 1989, 47(4): 483-487.

[19]黃建平, 丑紀(jì)范. 海氣耦合系統(tǒng)相似韻律現(xiàn)象的研究. 中國(guó)科學(xué)(B輯), 1989, 19(9): 1001-1008.

[20]Huang J, Yi Y, Wang S, et al. An analogue-dynamical long-range numerical weather prediction system incorporating historical evolution. Q J Meteorol Soc, 1993, 119: 547-565.

[21]Huang J, Wang S. The experiment of seasonal prediction using the analogy-dynamical model. Science in China (B), 1992, 35: 207-216.

[22]龔建東, 丑紀(jì)范. 論過(guò)去資料在數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中使用的理論和方法. 高原氣象, 1999, 18 (3): 392-399.

[23]任宏利, 丑紀(jì)范. 統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力相結(jié)合的相似誤差訂正法. 氣象學(xué)報(bào), 2005, 63(6): 988-993.

[24]任宏利, 丑紀(jì)范. 動(dòng)力相似預(yù)報(bào)的策略和方法研究. 中國(guó)科學(xué)D輯(地球科學(xué)), 2007, 37(8): 1101-1109.

[25]鄭志海, 任宏利, 黃建平. 基于季節(jié)氣候可預(yù)報(bào)分量的相似誤差訂正方法和數(shù)值試驗(yàn). 物理學(xué)報(bào), 2009, 58(10): 7359-7367.

[26]王啟光, 封國(guó)林, 鄭志海, 等. 長(zhǎng)江中下游汛期降水優(yōu)化多因子組合客觀定量化預(yù)測(cè)研究. 大氣科學(xué), 2011, 35(2): 287-297.

[27]王啟光, 封國(guó)林, 支蓉, 等. 長(zhǎng)江中下游汛期降水?dāng)?shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)模式誤差場(chǎng)預(yù)報(bào)研究. 氣象學(xué)報(bào), 2012, 70(4): 789-796.

[28]Xiong K G, Feng G L, Huang J P, et al. Analogue-dynamical prediction of monsoon precipitation in Northeast China based on changeable configuration of optimal multi-predictor. Acta Meteor Sin, 2011, 25(3): 316-326.

[29]熊開(kāi)國(guó), 趙俊虎, 封國(guó)林, 等. 汛期降水相似動(dòng)力預(yù)報(bào)-模式誤差主分量相似預(yù)報(bào)方法. 物理學(xué)報(bào), 2012, 61(14): 149204.

[30]楊杰, 王啟光, 支蓉, 等. 動(dòng)態(tài)最優(yōu)多因子組合的華北汛期降水模式誤差估計(jì)及預(yù)報(bào). 物理學(xué)報(bào), 2011, 60(2): 029204.

[31]楊杰, 趙俊虎, 鄭志海, 等. 華北汛期降水多因子相似訂正方案與預(yù)報(bào)試驗(yàn). 大氣科學(xué), 2012, 36(1): 11-22.

[32]趙俊虎, 封國(guó)林, 王啟光, 等. 2010年我國(guó)夏季降水異常氣候成因分析及預(yù)測(cè). 大氣科學(xué), 2011, 35(6): 1069-1078.

[33]趙俊虎, 楊杰, 封國(guó)林, 等. 2011年我國(guó)夏季降水動(dòng)力統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)與異常成因. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2013, 24(1): 43-54.

[34]封國(guó)林, 趙俊虎, 支蓉, 等. 動(dòng)力—統(tǒng)計(jì)客觀定量化汛期降水預(yù)測(cè)研究新進(jìn)展. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 2013, 24(6): 656-665.

[35]陳桂英, 趙振國(guó). 短期氣候預(yù)測(cè)評(píng)估方法和業(yè)務(wù)初估. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 1998, 9(2): 178-185.

[36]賈小龍, 陳麗娟, 龔振淞, 等. 2010年海洋和大氣環(huán)流異常及對(duì)中國(guó)氣候的影響. 氣象, 2011, 37(4): 446-453.

[37]趙俊虎, 楊杰, 龔志強(qiáng), 等. 歐亞中高緯阻塞高壓關(guān)鍵區(qū)高度場(chǎng)動(dòng)力-統(tǒng)計(jì)跨季度預(yù)測(cè)試驗(yàn). 物理學(xué)報(bào), 2013, 62(9): 099206.

[38]趙振國(guó). 中國(guó)夏季旱澇及環(huán)境場(chǎng). 北京: 氣象出版社, 1999.

[39]孫力, 安剛, 廉毅, 等. 夏季東北冷渦持續(xù)性活動(dòng)及其大氣環(huán)流異常特征的分析. 氣象學(xué)報(bào), 2000, 8(6): 704-714.

[40]柳艷香, 王凌, 趙振國(guó), 等. 2006年中國(guó)夏季降水預(yù)測(cè)回顧. 氣候變化研究進(jìn)展, 2007, 3(4): 243-245.

[41]朱春子, 李清泉, 王蘭寧, 等. 基于T106L26全球大氣環(huán)流模式的夏季集合預(yù)報(bào). 大氣科學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 36(2): 192-201.

Analysis of and Discussion about Dynamic-Statistical Climate Prediction for Summer Rainfall of 2013 in China

Zhao Junhu1, Yang Jie2, Gong Zhiqiang1, Feng Guolin1
(1 National Climate Centre, China Meteorological Administration, Beijing 100081 2 Jiangsu Provincial Climate Center, Nanjing 210008)

The precipitation anomaly distribution over China in the summer of 2013 was seen by the phenomenon of flooding in north and drought in south. More rainfall occurred in northeast China, north China, the eastern Sichuan basin and the most of the northwest China, while less rainfall occurred from the Huaihe river basin to the south of the lower reaches of the Yangtze River, and it also occurred over Tibetan Plateau. Both the dynamic-statistical prediction (DSP) and dynamic statistical-diagnostic prediction (DSDP) have made the approximately correct forecast for the situation of the flood in north and drought in the Yangtze River. The predictive score (PS) is 71 and 74 respectively, while the anomaly correlation coefficient (ACC) is 0.09 and 0.20 respectively. The DSP results of 500hPa height anomalies field in the areas of western Pacific subtropical high, Eurasian blocking high and northeast China cold vortex are ideal, which provided the basis for diagnostic prediction of the summer drought and flood distribution. Finally, the existing problems of DSP were discussed and we pointed out the possible solutions.

summer Rainfall, height anomalies field, dynamic-statistical prediction, dynamic statistical-diagnostic prediction

10.3969/j.issn.2095-1973.2015.02.004

2013年12月14日；

2014年4月17日

趙俊虎（1985—），E-mail: zhaojh@cma.gov.cn

資助信息：氣象關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用重點(diǎn)項(xiàng)目（CMAGJ2014Z09）；公益性行業(yè)（氣象）科研專(zhuān)項(xiàng)（GYHY201306021）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2013CB430204）