江淮梅雨季节10-30天延伸期降水过程可预报性研究

10-30dy extended range forecast (ERF) is a forecast "seam" between tradional weather forecast and short-term climate prediction. The predictability of ERF means that predictants have 10-30dy potential predictability and significant predictable signals relating to predictant can be found at the same time. How long are the preidictable periods of Meiyu rainfall processes with diferent temoral or spatial distribution? Is there any atmospheric signals with periodicity, persistence in 10-30dy advance? What are mechanisms of influences of atmospheric signals on differencet rainfall processes? Answers to these questions may be helpful to intensify the knowledge about predictability of ERF. By multiple utilization of nonlinear signal detecting method EEMD,nonlinear error growth theory and regional climate model RegCM4, the project will systematically investigate predictable period and atmospheric signal of rainfall processes with different temporal and spatial distribution, and reveal the mechanisms of atmospheric signal's influence on Meiyu rainfall processes, thus construct physical model for influences of atmospheric signals on rainfall processes under different large scale conditions to provide scientific basis for ERF.

10-30天延伸期预报是介于常规天气预报和短期气候预测之间的预报"缝隙"，其可预报性指预报对象具有10-30天潜在可预报时效，且能提前10-30天找到与预报对象有一定联系并超过一定显著性的可预报信号。不同时空尺度的梅雨降水过程可预报时效有多长？提前10-30天是否存在来自热带和中高纬的周期性、持续性大气可预报信号？延伸期可预报信号影响不同时空尺度降水过程的机理如何？这些问题的回答有助于加深对延伸期可预报性的认识。因此，本项目拟采用非线性信号提取方法EEMD和非线性误差增长理论，结合区域气候模式RegCM4，系统分析江淮梅雨季节不同时空尺度降水过程在10-30天延伸期的可预报时效和前期大气信号，揭示前期信号影响降水过程可预报性的机理，构建不同条件下的延伸期信号影响降降水过程的物理模型，为延伸期预报提供科学支撑。

目前气象预报正向建立无缝隙预报系统的目标发展，其中的关键问题之一是填补天气和气候预测之间的10-30天延伸期预报缝隙。在国际气象科学发展前沿中，10-30天延伸期预报的基础理论还处于探索研究阶段。本项目通过为期三年的研究，围绕江淮梅雨季节10-30天延伸期降水过程可预报性这一问题进行了较为深入的研究，较圆满地达到原计划预期目标。在划分江淮梅雨区不同类型强降水过程的基础上，系统分析了不同时空尺度降水过程提前10-30天来自热带和中高纬的大气信号和物理概念模型，深化了延伸期预报信号对强降水过程的影响机理认识。开展了与强降水过程相联系的低频大气环流及关键系统延伸期可预报时效非线性误差增长理论研究，同时利用多种模式开展了梅雨降水的数值模拟及延伸期预报性能评估，进一步增强了对延伸期信号影响降水过程可预报性的机理认识。形成了基于MJO及低频天气图等多种强降水过程延伸期预报模型，在实际应用中取得了较好的预报效果，出版了一部延伸期过程预报方法专著，为开展延伸期预报提供了科学支撑。