science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nauwkeurigheid van regenvoorspelling onderzoeken met betrekking tot extreme regenval in de provincie Henan, China

Waargenomen en voorspelde neerslag per uur om 09 UTC 20 juli 2021. De eerste rij is observatie. De tweede rij is PM-gemiddelde en de derde rij is POP voor de drempel groter dan 25 mm h −1 . De links en rechts zijn van verschillende CEFSs-experimenten. Krediet:Science China Press

Deze studie wordt geleid door Kefeng Zhu (Nanjing Joint Institute for Atmospheric Sciences) en Prof. Ming Xue (Key Laboratory for Mesoscale Severe Weather and School of Atmospheric Science, Nanjing University and Centre for Analysis and Prediction of Storms and School of Meteorology University of Oklahoma ).

De voorspelbaarheid van de extreme regenval in Henan "21•7" werd onderzocht met behulp van een convectie-toelatend ensemble-voorspellingssysteem. Het team ontdekte dat de voorspelbaarheid van dergelijke extreme regenval op de nauwkeurigheid van de stadsschaal erg laag is. Daarom wordt een buurtwaarschijnlijkheid op neerslag voorgesteld die de vaardigheid van het voorspellen van waarschijnlijkheid aanzienlijk verbetert.

Het onderzoeksteam voert twee groepen CEFS's uit. Beide CEFS's zijn in staat om de dagelijkse zware regenval langs het Taihang-gebergte te reproduceren, maar de meeste leden hebben significante voorkeuren voor de extreme regenval in Zhengzhou. Alle ensembleleden onderschatten de extreme neerslag per uur (201,9 mm h -1 ) en hebben positiefouten van enkele tientallen tot enkele honderden kilometers.

De voorspelbaarheid van de extreme regenval per uur met de nauwkeurigheid van de stadsschaal in Zhengzhou is erg laag. Dit komt omdat het optreden van het extreme vereist dat veel gunstige omstandigheden tegelijkertijd plaatsvinden. De meeste CEFS-leden kunnen de positie van de convergentielijn tussen de mesoscale vortex en de barrièrestraal, veroorzaakt door het blokkeren van de luchtstroom door orografie, niet nauwkeurig voorspellen.

POP van neerslag per uur (≥25 mm h−1) voor de (a) ruimtelijke- en (b) temporele en ruimtelijke-POP-methode. (c) Het overeenkomstige gebied onder de ROC-curve voor de POP met en zonder de buurtmethode. Krediet:Science China Press

Een van de belangrijkste redenen voor de lage waarschijnlijkheid van deze extreme regenval is de positiebias. Daarom stelde het onderzoeksteam een ​​nieuwe buurtkans op neerslag (POP) voor. Vergeleken met de traditionele POP, verbetert de nieuwe buurt-POP-methode de voorspelde vaardigheidsscore aanzienlijk, voor zowel dagelijkse als uurlijkse regenval, wat een hogere voorspelbaarheid suggereert wanneer ruimtelijke fouten onder de ensembleleden zijn toegestaan.

Het onderzoek is gepubliceerd in Science China Earth Sciences . + Verder verkennen

Multi-model voorspellingsbias van de dagelijkse variaties van intense regenval in de regio Beijing-Tianjin-Hebei