基于西南區(qū)域中尺度模式系統(tǒng)預(yù)報(bào)的陡峭地形過渡帶降水訂正方法

黃楚惠，牛金龍，2，李國平，陳朝平，肖遞祥，張 平

(1.四川省氣象臺(tái)，高原與盆地暴雨旱澇災(zāi)害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072；2.四川省成都市氣象局，四川 成都 610071；3.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610225)

引 言

四川地處青藏高原東側(cè)，地形地貌復(fù)雜，暴雨預(yù)報(bào)難度大。其中，以川西高原東坡與四川盆地西部相接的陡峭地形過渡帶降水預(yù)報(bào)難度最大[1]。復(fù)雜地形影響下，夏季暴雨頻發(fā)，常引發(fā)山洪、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2-5]。因此，針對(duì)該區(qū)域的降水精細(xì)化預(yù)報(bào)是業(yè)務(wù)工作的重中之重，而高分辨率數(shù)值模式如西南區(qū)域中尺度模式系統(tǒng)(southwest center WRF ADAS real-time modeling system，SWCWARMS)在四川省業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)工作中起著舉足輕重的作用[6-7]。然而，由于模式動(dòng)力框架、初值場(chǎng)、參數(shù)化方案、地形等諸多方面的影響使得模式對(duì)陡峭地形過渡帶的模擬能力有限。諸多研究表明，模式地形的有效分辨和處理，對(duì)模式的預(yù)報(bào)結(jié)果起著重要的作用[8-14]。劉一等[15]指出，對(duì)于給定分辨率的模式來說，存在模式對(duì)不同尺度的地形如何恰當(dāng)描述或表達(dá)的問題。DAVIES等[16]認(rèn)為，模式分辨率給定條件下，模式對(duì)于一些相對(duì)較小尺度的實(shí)際地形無法準(zhǔn)確描述，導(dǎo)致在預(yù)報(bào)中這些小尺度地形不能很好地反映地形對(duì)大氣的實(shí)際影響，反而會(huì)對(duì)正確的預(yù)報(bào)結(jié)果產(chǎn)生很大的“有害”影響。因此，有必要對(duì)模式輸出降水產(chǎn)品進(jìn)行地形訂正。

對(duì)于地形降水訂正方法的研究，國外學(xué)者已利用地形高度和坡度作為預(yù)報(bào)因子，診斷地形和降水的關(guān)系[17-18]。SMITH等[19-20]通過研究地形與降水的關(guān)系發(fā)展了一個(gè)地形降水的線性模式；YU等[21]在SMITH工作基礎(chǔ)上，將飽和空氣密度用實(shí)際空氣密度代替從而改進(jìn)地形強(qiáng)迫垂直速度，發(fā)現(xiàn)定量估算的臺(tái)風(fēng)地形降水量增加；徐燚等[22]進(jìn)一步提出以飽和濕層高度作為積分上限，設(shè)定不同的地形降水效率及無量綱數(shù)判斷有無地形來訂正EC模式預(yù)報(bào)的臺(tái)風(fēng)降水，并取得了較好的訂正效果。還有研究在GRAPES 模式中引入地形重力波拖曳過程后，預(yù)報(bào)流場(chǎng)更接近大氣真實(shí)狀態(tài)，從而提高了降水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率[23]；鐘水新[24]基于SMITH線性模型，考慮了次網(wǎng)格地形阻塞效應(yīng)和大氣降水概率因子，從而在一定程度上改善GRAPES模式模擬非對(duì)流性降水偏低的情況。

基于業(yè)務(wù)數(shù)值預(yù)報(bào)、針對(duì)復(fù)雜地形下的川西高原東坡與四川盆地西部相接的陡峭地形過渡帶降水訂正方面的研究工作并不多見。目前SWCWARMS模式對(duì)該區(qū)域降水的量級(jí)和位置預(yù)報(bào)尚存明顯偏差。因此，本研究基于SWCWARMS(簡(jiǎn)稱“SWC”)20：00(北京時(shí)，下同)和08：00起報(bào)的逐3 h風(fēng)場(chǎng)、相對(duì)濕度場(chǎng)，計(jì)算地形降水估算量并結(jié)合SWC預(yù)報(bào)降水場(chǎng)構(gòu)建降水訂正方程，進(jìn)而對(duì)2018—2020年汛期6—8月日降水、四川盆地降水過程及四川盆地西部降水過程3類降水進(jìn)行訂正，并僅對(duì)川西高原東坡到四川盆地西部的陡峭地形過渡帶進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)估，以期改進(jìn)模式在地形復(fù)雜區(qū)域降水量級(jí)和位置上的預(yù)報(bào)偏差，從而為氣象業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)、決策服務(wù)及防災(zāi)減災(zāi)等提供更好參考。

1 資料、地形降水訂正及其檢驗(yàn)方法

1.1 資料及降水類別

所使用的資料：(1)分辨率為0.1°×0.1°SWC地形高度數(shù)據(jù)，用于坡度及抬升層頂高度計(jì)算。(2)2018—2020年6—8月SWC 20：00和08：00起報(bào)的0～60 h 850 hPa逐3 h風(fēng)場(chǎng)、相對(duì)濕度場(chǎng)數(shù)據(jù)。由于850 hPa風(fēng)場(chǎng)與川西高原東坡過渡帶降水存在密切關(guān)系，風(fēng)向與山脈正交，有利于迎風(fēng)坡地形抬升增強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流[25]，因此訂正方法中采用850 hPa風(fēng)場(chǎng)。(3)SWC 20：00和08：00起報(bào)逐小時(shí)降水?dāng)?shù)據(jù)及四川加密自動(dòng)站共計(jì)5002站逐小時(shí)實(shí)況降水量，分別用于模式和實(shí)況逐3 h、24 h降水量計(jì)算。(4)四川地形ETOPO數(shù)據(jù)(http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html)，空間分辨率為0.01°×0.01°，用于地形繪制，川西高原東坡與盆地西部相接的陡峭地形過渡帶(簡(jiǎn)稱“陡峭地形過渡帶”)坡度差異達(dá)到30°及以上(圖1)。

將2018—2020年汛期6—8月降水過程分為3類：日降水、四川盆地降水過程和四川盆地西部降水過程。由于川西高原東側(cè)自動(dòng)氣象站分布不及四川盆地均勻且比較稀疏，文中以四川盆地中的站點(diǎn)對(duì)降水過程進(jìn)行分類。日降水指四川盆地西部7市國家級(jí)自動(dòng)氣象站(廣元5站、綿陽8站、德陽5站、成都14站、雅安8站、眉山6站、樂山10站)中5站及以上出現(xiàn)0.1 mm以上的降水，其中至少有1站位于陡峭地形過渡帶，經(jīng)統(tǒng)計(jì)08：00—08：00共計(jì)246個(gè)降水日，20：00—20：00共計(jì)240個(gè)降水日；四川盆地降水過程指四川盆地17市國家級(jí)自動(dòng)氣象站5站及以上出現(xiàn)50.0 mm以上降水過程，其中至少有1站位于陡峭地形過渡帶或者陡峭地形過渡帶有5個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站滿足標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)08：00—08：00共計(jì)69例，20：00—20：00共計(jì)75例；四川盆地西部降水過程指四川盆地西部7市國家級(jí)自動(dòng)氣象站中5站及以上出現(xiàn)50.0 mm以上降水的過程，其中至少有3個(gè)國家級(jí)自動(dòng)氣象站位于陡峭地形過渡帶，經(jīng)統(tǒng)計(jì)08：00—08:00共計(jì)53例，20：00—20：00共計(jì)52例。

文中附圖涉及地圖基于國家測(cè)繪地理信息局標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2016)1610號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無修改。

1.2 降水訂正方程

SMITH等[20]提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的模型來描述迎風(fēng)坡降水，在飽和大氣區(qū)，濕絕熱環(huán)境條件下，假定造成降水的粒子(雨滴或雪花)能夠從云滴立即形成，并且這些降水粒子直接落到地面而沒有向下風(fēng)方漂移。理想化的地形降水估算公式如下：

(1)

式中：α為地形坡度；U(z)為水平風(fēng)，z為地面以上高度；ρws為z處單位體積氣柱內(nèi)的飽和水汽密度。

地形強(qiáng)迫的垂直速度可以通過假定各高度氣流和地形表面坡度成比例來估算，即

w(z)=U(z)α

(2)

YU等[21]在臺(tái)風(fēng)環(huán)境下對(duì)式(1)進(jìn)行了改進(jìn)，將式中的飽和水汽密度ρws用實(shí)際空氣水汽密度ρw代替，而地形強(qiáng)迫的垂直速度改為

w=Vh·H

(3)

圖1 四川省海拔高度(a，單位：m)和坡度(b，單位：°)分布(紅色框?yàn)槎盖偷匦芜^渡帶)Fig.1 The distribution of altitude (a, Unit: m) and slope (b, Unit: ° ) in Sichuan Province(The red frame represents steep terrain transition zone)

式中：Vh(m·s-1)為水平風(fēng)；H(m)為地形高度，與式(2)中不同的是Vh為H和時(shí)間t的函數(shù)，即有

而且認(rèn)為雖然事實(shí)上由于山脈波的產(chǎn)生，地形引起的垂直運(yùn)動(dòng)可以垂直伸展到很高的層次，但是當(dāng)焦點(diǎn)放在地形強(qiáng)迫直接導(dǎo)致的垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將地形高度作為抬升層頂，因此，式(1)可改為

(5)

另外，考慮到川西高原主體地區(qū)海拔高度在850 hPa之上，由850 hPa風(fēng)場(chǎng)計(jì)算的地形降水估算量可用性不大，所以式(5)僅對(duì)850 hPa相對(duì)濕度達(dá)到90%及以上的格點(diǎn)進(jìn)行地形降水估算。

由于地形強(qiáng)迫抬升產(chǎn)生的凝結(jié)不可能全部轉(zhuǎn)化為降水落到地面，故還需考慮降水效率。DIRKS[26]發(fā)現(xiàn)對(duì)流不穩(wěn)定條件下的地形降水效率為25%～80%，變化范圍很大。因此，文中暫不考慮對(duì)流不穩(wěn)定情況下的地形降水估算量。為了計(jì)算方便，文中設(shè)定高度低于500 m的地形為小地形，降水效率I取10%；而500～2000 m為中等地形，I取15%，2000 m以上為大地形，I取20%?？紤]了地形的降水估算公式如下：

Pterrain2(t)=Pterrain(t)×I

(6)

訂正后降水公式如下：

Ptot(t)=Pmod(t)+Pterrain2(t)

(7)

式中：Pmod(t)為模式預(yù)報(bào)降水。

采用式(6)，基于2020年8月10日08：00起報(bào)的模式資料計(jì)算的16～18 h[圖2(a)]、28～30 h[圖2(b)]地形累計(jì)降水估算量大值區(qū)主要分布在四川盆地西部沿山到川西高原東部，SWC預(yù)報(bào)的12～36 h累計(jì)降水量[圖2(c)]在這一帶為大雨到暴雨量級(jí)，局部大暴雨，而實(shí)況降水[圖2(d)]僅為小到中雨。對(duì)比2020年6—8月11次四川盆地西部過程中的強(qiáng)降水個(gè)例，地形降水估算量均有與2020年8月10日20：00至11日20：00個(gè)例相似的分布(圖略)，即大值區(qū)分布在四川盆地西部沿山到川西高原東部。這是因?yàn)樵搮^(qū)域地形梯度差異大，與風(fēng)場(chǎng)作用后形成明顯的地形降水估算量。某些地區(qū)海拔高于850 hPa，因此，此地形降水估算量也包含虛假地形降水量，直接采用式(7)行不通。需要指出的是，SWC預(yù)報(bào)降水自身已經(jīng)考慮了地形作用，但在地形過渡帶始終存在明顯的濕偏差特征，即降水空?qǐng)?bào)的特點(diǎn)，這一特征在相關(guān)文獻(xiàn)中亦有闡述[6-7]，這種復(fù)雜地形區(qū)域降水預(yù)報(bào)的偏強(qiáng)可能與模式地形處理所導(dǎo)致的虛假降水有關(guān)[15]。周秋雪等[27]研究四川盆地邊緣山地強(qiáng)降水與海拔的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)降水量顯著增長區(qū)主要集中在200～1200 m，當(dāng)海拔超過1200 m時(shí)降水量迅速減少。故在海拔超過1200 m時(shí)考慮地形減幅作用，即減去虛假地形降水估算量，公式如下：

Ptot(t)=Pmod(t)-Pterrain2(t)

(8)

下文降水量訂正值是依據(jù)圖3所示進(jìn)行地形降水訂正后所得的降水量，即Ptot(t)。

圖2 基于2020年8月10日08：00起報(bào)的模式資料計(jì)算的16～18 h (a)、28～30 h(b)地形累計(jì)降水估算量、SWC預(yù)報(bào)的12～36 h累計(jì)降水量(c)和10日20：00至11日20：00實(shí)況降水量(d)空間分布(單位：mm) Fig.2 The spatial distribution of calculated topographic accumulated precipitation of 16-18 h (a), 28-30 h (b) forecasted data by model and forecasted 12-36 h accumulated precipitation by SWC model (c) initialed from 08:00 BST 10 August 2020 and real-time precipitation from 20:00 BST 10 to 20:00 BST 11 August 2020 (d) (Unit: mm)

圖3 地形降水訂正流程圖Fig.3 Flow chart of correction of topographic precipitation

1.3 降水訂正檢驗(yàn)方法

下文中僅對(duì)2018—2020年6—8月陡峭地形過渡帶的3種類型各量級(jí)降水量訂正值分別進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)估(下文不再特殊說明)。TS、命中率、空?qǐng)?bào)率、漏報(bào)率計(jì)算公式如下：

(9)

(10)

(11)

(12)

式中：K為雨量等級(jí)，分為小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨5個(gè)等級(jí)；TSK、HTK、FARK和MISK分別為K等級(jí)雨量TS、命中率、空?qǐng)?bào)率和漏報(bào)率；NAK、NBK和NCK分別為K等級(jí)雨量預(yù)報(bào)正確、空?qǐng)?bào)和漏報(bào)站次。

各量級(jí)降水量訂正值TS(命中率)相對(duì)于SWC預(yù)報(bào)降水量的TS(命中率)的提高率[簡(jiǎn)稱“TS(命中率)相對(duì)提高率”]，計(jì)算公式如下：

(13)

(14)

各量級(jí)降水量訂正值空?qǐng)?bào)率(漏報(bào)率)相對(duì)于SWC預(yù)報(bào)降水量的空?qǐng)?bào)率(漏報(bào)率)減小率[簡(jiǎn)稱“空?qǐng)?bào)率(漏報(bào)率)相對(duì)減小率”]，計(jì)算公式如下：

(15)

(16)

2 陡峭地形過渡帶降水訂正評(píng)估

圖4為20：00和08：00起報(bào)的3類降水12～36 h、36～60 h累計(jì)降水量訂正值TS相對(duì)提高率?？梢钥闯?，各量級(jí)降水量訂正值TS相對(duì)于SWC預(yù)報(bào)降水量的TS均有不同程度的提高，20：00起報(bào)的訂正效果優(yōu)于08：00。對(duì)于小雨量級(jí)，兩個(gè)起報(bào)時(shí)次和不同預(yù)報(bào)時(shí)效，日降水類型降水量訂正值TS相對(duì)提高率均高于其他兩類降水過程，但均不足5%。對(duì)于中雨量級(jí)則是四川盆地降水過程訂正后效果最好， 20：00起報(bào)的12～36 h累計(jì)降水量訂正值TS相對(duì)提高率達(dá)12%，36～60 h沒有達(dá)到10%。對(duì)于大雨及以上量級(jí)均以四川盆地西部降水過程訂正效果最佳，除大暴雨量級(jí)外，20：00起報(bào)的12～36 h累計(jì)降水量訂正值TS相對(duì)提高率比36～60 h結(jié)果要高，大雨、暴雨相對(duì)提高率分別為19%和25%。雖然20:00起報(bào)的36～60 h大雨和暴雨量級(jí)訂正效果不如12～36 h，但大暴雨訂正效果優(yōu)于12～36 h，其中日降水類型的降水量訂正值TS相對(duì)提高率達(dá)44%，四川盆地西部降水過程次之為 39%。

08：00起報(bào)的大雨及以上量級(jí)，兩個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)效均以四川盆地西部降水過程TS相對(duì)提高率最大，其中12～36 h日降水、四川盆地降水過程及四川盆地西部降水過程中的大雨和暴雨量級(jí)TS相對(duì)提高率略低于36～60 h，但大暴雨TS相對(duì)提高率顯著高于36～60 h，其中，仍以四川盆地西部降水過程的TS相對(duì)提高率最高(達(dá)42%)。

圖5為20：00和08：00起報(bào)的四川盆地西部降水過程12～36 h累計(jì)降水量訂正值檢驗(yàn)結(jié)果。就命中率而言，小雨到暴雨量級(jí)，20：00起報(bào)的降水量訂正值命中率相對(duì)提高率高于08：00；而對(duì)大暴雨量級(jí)，08：00起報(bào)的降水量訂正值命中率相對(duì)提高率高于20：00。就空?qǐng)?bào)率而言，除暴雨量級(jí)外，其他量級(jí)20：00起報(bào)的降水量訂正值空?qǐng)?bào)率相對(duì)減小率均高于08：00。就漏報(bào)率而言，除中雨量級(jí)外，其他量級(jí)20：00起報(bào)的降水量訂正值漏報(bào)率相對(duì)減小率均低于08：00。綜合來看，陡峭地形過渡帶3類降水各量級(jí)降水量訂正值TS相對(duì)于SWC預(yù)報(bào)降水量的TS均有不同程度的提高，20：00起報(bào)的訂正效果優(yōu)于08：00，對(duì)于大雨及以上量級(jí)降水均以四川盆地西部降水過程訂正效果最佳， 20：00起報(bào)的大雨、暴雨和大暴雨降水量訂正值 TS相對(duì)提高率分別為19%、25%和37%，且命中率要高，空、漏報(bào)率明顯減小，訂正效果較好。

圖4 20：00(a、b)和08：00(c、d)起報(bào)的3類降水12～36 h(a、c)、36～60 h(b、d)累計(jì)降水量訂正值TS相對(duì)提高率Fig.4 The relative improvement rate of TS of correction value of forecasted 12～36 h (a, c) and 36～60 h (b, d) accumulated precipitation initialed from 20:00 BST (a, b) and 08:00 BST (c, d) for three types of precipitation

圖5 20：00和08：00起報(bào)的四川盆地西部降水過程12～36 h累計(jì)降水量訂正值檢驗(yàn)結(jié)果(a)命中率相對(duì)提高率，(b)空?qǐng)?bào)率相對(duì)減少率，(c)漏報(bào)率相對(duì)減少率Fig.5 The test results of correction value of forecasted 12-36 h accumulated precipitation initialed from 20:00 BST and 08:00 BST for the western Sichuan Basin process(a) relative improvement rate of hit rate, (b) relative decrease rate of false alarm rate, (c) relative decrease rate of missed rate

2.2 典型個(gè)例訂正結(jié)果分析

上述分析表明，四川盆地西部降水過程降水量訂正效果顯著。對(duì)于不同強(qiáng)度的降水過程，降水量訂正后具體改進(jìn)了哪些區(qū)域呢？進(jìn)一步選取四川盆地西部降水過程類型中沿山4次降水個(gè)例(2018年7月10日20：00至11日20：00、2020年8月10日20：00至11日20：00、2019年8月1日20：00至2日20：00及2021年7月25日20：00至26日20：00)進(jìn)行訂正研究。其中，前兩次個(gè)例為區(qū)域性暴雨(5個(gè)市州1/4以上站點(diǎn)降水達(dá)到50.0 mm及以上)，后兩次個(gè)例為一般性降水。SWC預(yù)報(bào)降水量和降水量訂正值均為個(gè)例開始日08：00起報(bào)的12～36 h累計(jì)降水量。

圖6和圖7為4次個(gè)例降水實(shí)況、SWC預(yù)報(bào)降水及降水量訂正值空間分布。對(duì)于2次區(qū)域性暴雨個(gè)例(圖6)，川西高原東緣、雅安市西北部和涼山彝族自治州東北部降水量訂正值(紅色虛線以西)較SWC預(yù)報(bào)值有明顯的減小，尤其是大雨及以上量級(jí)降水；綿陽市中西部的暴雨和大暴雨范圍降水量訂正后較SWC預(yù)報(bào)范圍均有所增加(紅圈)，更接近實(shí)況；雅安與眉山交界至峨眉山附近(紅色箭頭)的大雨以上量級(jí)降水在降水量訂正值分布圖上也展現(xiàn)出來，訂正效果較好。

對(duì)于2次一般性降水個(gè)例(圖7)，川西高原東側(cè)及涼山州東北部降水量訂正值(紅色虛線以西)的量級(jí)和范圍較SWC預(yù)報(bào)值亦有類似減小的特征，與實(shí)況更接近，訂正后四川盆地西北部暴雨和大暴雨范圍(紅色箭頭)較SWC預(yù)報(bào)范圍增加，樂山中南部雨帶(藍(lán)色箭頭)也體現(xiàn)出來。值得注意的是，前3次個(gè)例SWC預(yù)報(bào)雨帶走向分布和實(shí)況較為相似，而第4次個(gè)例SWC預(yù)報(bào)降水落區(qū)和實(shí)況偏差較大，對(duì)四川盆地西北部小雨及以上量級(jí)降水漏報(bào)，經(jīng)過地形訂正后，從雅安東側(cè)至綿陽呈現(xiàn)一條中雨量級(jí)以上的線狀降水帶，該降水帶與龍門山地形走向分布一致，雖然范圍不如實(shí)況分布廣，但一定程度上體現(xiàn)了地形的作用。結(jié)合2021年7月 25日20：00高低空形勢(shì)場(chǎng)(圖略)來看，500 hPa四川盆地西北側(cè)有小槽，低層盆地內(nèi)為反氣旋環(huán)流，高空弱冷平流結(jié)合地形的影響觸發(fā)了四川盆地西部降水，而地形影響僅僅是導(dǎo)致降水的因素之一，所以訂正后僅體現(xiàn)為帶狀分布，具有一定訂正效果，實(shí)際中尚需結(jié)合能量、對(duì)流性降水效率等其他因素綜合考慮。此外，

圖6 四川盆地西部降水過程中的2次區(qū)域性暴雨個(gè)例降水實(shí)況(a、d)、SWC預(yù)報(bào)降水(b、e)及降水量訂正值(c、f)空間分布(單位：mm)(a、b、c)2018年7月10日20：00至11日20：00，(d、e、f)2020年8月10日20：00至11日20：00Fig.6 The spatial distribution of real-time precipitation (a, d), precipitation forecasted by the SWC (b, e) and corrected value of precipitation (c, f) of two regional torrential rain cases for the western Sichuan Basin process (Unit: mm)(a, b, c) from 20:00 BST 10 to 20:00 BST 11 July 2018, (d, e, f) from 20:00 BST 10 to 20:00 BST 11 August 2020

圖7 四川盆地西部降水過程中的2次一般性降水個(gè)例降水實(shí)況(a、d)、SWC預(yù)報(bào)降水(b、e)及降水量訂正值(c、f)空間分布(單位：mm)(a、b、c)2019年8月1日20：00至2日20：00，(d、e、f)2021年7月25日20：00至26日20：00Fig.7 The spatial distribution of real-time precipitation (a, d), precipitation forecasted by the SWC (b, e) and corrected value of precipitation (c, f) of two general precipitation cases for the western Sichuan Basin process (Unit: mm)(a, b, c) from 20:00 BST 1to 20:00 BST 2 August 2019, (d, e, f) from 20:00 BST 25 to 20:00 BST 26 July 2021

對(duì)于四川盆地西部降水過程，多為SWC預(yù)報(bào)主雨帶與降水實(shí)況分布較為相似的過程，當(dāng)SWC數(shù)值模式對(duì)天氣形勢(shì)、主雨帶的預(yù)報(bào)出現(xiàn)明顯系統(tǒng)性偏差時(shí)，即對(duì)于預(yù)報(bào)與實(shí)況相差甚遠(yuǎn)的個(gè)例訂正效果較差，統(tǒng)計(jì)表明該類個(gè)例與統(tǒng)計(jì)個(gè)例的比例為4：53。對(duì)于此類個(gè)例，需預(yù)報(bào)員結(jié)合探空、地面實(shí)況并考慮不同模式的輸出產(chǎn)品進(jìn)行綜合判別。

綜上所述，構(gòu)建的地形降水訂正方程對(duì)四川盆地西部降水過程類型中的區(qū)域性暴雨個(gè)例和一般性降水個(gè)例均有較好的訂正效果，即使是SWC預(yù)報(bào)降水與實(shí)況相差甚遠(yuǎn)的個(gè)例也有一定訂正效果。此外，由于各時(shí)次對(duì)應(yīng)的風(fēng)場(chǎng)、濕度條件不同，導(dǎo)致的地形降水估算量分布也就不同，該方程可以對(duì)1 h、3 h降水進(jìn)行訂正，充分體現(xiàn)地形降水隨時(shí)間變化的非線性特征。

3 結(jié) 論

(1)無論是20：00還是08：00起報(bào)的12～36 h或36～60 h各量級(jí)降水量訂正值TS相對(duì)于SWCWARMS預(yù)報(bào)降水量的TS均有不同程度的提高，20：00起報(bào)的訂正效果優(yōu)于08：00。對(duì)于大雨及以上量級(jí)均以四川盆地西部降水過程訂正效果最佳， 20：00起報(bào)的12～36 h大雨、暴雨和大暴雨的降水量訂正值TS相對(duì)提高率分別為19%、25%和37%，且命中率高，空、漏報(bào)率明顯減小，訂正效果較好。

(2)降水訂正方程對(duì)四川盆地西部降水過程類型的強(qiáng)降水個(gè)例或一般性降水個(gè)例均有較好的訂正效果，即使是SWC預(yù)報(bào)降水與實(shí)況相差甚遠(yuǎn)的個(gè)例也有一定訂正效果。該訂正方程可以對(duì)1 h、3 h降水進(jìn)行訂正，充分體現(xiàn)地形降水隨時(shí)間變化的非線性特征。

本文重點(diǎn)關(guān)注川西高原東坡與四川盆地西部相接的陡峭地形過渡帶3類降水，降水訂正方程對(duì)復(fù)雜地形下降水預(yù)報(bào)的改進(jìn)尤為重要，這對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)有非常重要的意義。但只是基于穩(wěn)定大氣中的降水效率對(duì)地形降水進(jìn)行了初步嘗試，沒有考慮條件不穩(wěn)定等高降水效率條件和其他環(huán)境條件下的地形降水訂正。此外，其他層次風(fēng)場(chǎng)、地形坡向及降水微物理過程對(duì)降水影響的訂正方案將在后續(xù)工作中進(jìn)行。