论文标题：Predictability analysis based on ensemble forecasting of the “7·20” extreme rainstorm in Henan, China

期刊：Frontiers of Earth Science

作者：Sai TAN, Qiuping WANG, Xulin MA , Lu SUN , Xin ZHANG , Xinlu LV , Xin SUN

发表时间：04 Oct 2023

DOI：10.1007/s11707-024-1106-1

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原文标题

Predictability analysis based on ensemble forecasting of the “7·20” extreme rainstorm in Henan, China

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作者

Sai TAN, Qiuping WANG, Xulin MA, Lu SUN, Xin ZHANG, Xinlu LV, Xin SUN

文章概览

2021年7月19至21日河南地区出现极端暴雨过程，最大小时降雨量达到201.9mm，突破历史极值。为探讨此次极端暴雨过程的关键预报偏差成因以及影响其可预报性的原因，利用区域集合预报系统（GRAPES-REPS）进行可预报性研究，分析了高层冷涡、中层低涡、低空急流等主要影响系统的模式预报偏差成因。结果表明：在副热带高压、大陆高压和台风等稳定环流背景下，水汽持续输送，地形抬升以及中尺度低涡的共同作用形成强对流，在多尺度系统共同影响下导致持续时间长、效率高的河南降水；揭示了GRAPES-REPS中最优成员的预报能力来自于对高层冷涡、中层低涡和低空急流的强度及演变特征的有效预测，而最差成员低层的不稳定条件与动力条件的预报偏差，导致降水强度及其落区的预报质量下降；说明了强降水与短波槽、高层冷涡、低涡以及边界层急流等天气系统具有较高的相关性，GRAPES-REPS对于强天气系统引起的降水预报不确定性较大，而地形引起的降水可预报性较高。相比ECMWF-EPS，GRAPES-REPS的降水预报能力更强，部分成员对极端性降水有较好预报能力。

图9 7月20日00时GRAPES-REPS的（a）200 hPa、（b）850 hPa的集合平均风场（箭头，单位：m·s^-1）、位势高度（等值线，单位：gpm）及其与关键区区域平均降水量的集合敏感度（阴影）

图10 7月20日00时GRAPES-REPS的（a）850 hPa、（b）925 hPa的集合平均风场（箭头，单位：m·s^-1 ）、经向风与关键区区域平均降水的集合敏感度（阴影）

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