[00119410]中国月-季节降水预测新理论和新方法研究

月-季节尺度降水预测是短期气候预测中的一个难点和重点,针对这个科学问题,我们提出了一种基于动力-统计相结合的客观定量化的气候预测新理论,该理论为提高月-季节降水预测准确率提供了一种新思路,该研究成果已经在中国气象局以及下属省级单位连续应用6年,取得了良好的服务效果。主要研究成果通过了吴国雄院士和丁一汇院士为组长的专家验收。 主要技术内容包括： （一）提出延伸期数值预报可预报分量及其分离的新理论。针对大气系统的混沌特性,从误差增长的角度对数值模式中分离可预报分量和不可预报分量进行了理论推导,提出了在数值模式中分离可预报分量的方法; （二）发展了在复杂数值预报模式中分离可预报分量的新方法,研究了可预报分量的误差增长特征,建立了求解误差算子基底的免伴随快速算法新方法; （三）利用国家气候中心已有的动力延伸预报模式,构建了有针对性的延伸期可预报分量模式,避免了重新建立方程组和数值模式的繁冗工作,利用相似-动力方法对可预报分量的预报误差进行订正,显示出良好的业务应用前景。 （四）提出了客观定量化的中国汛期降水预测新理论,围绕利用历史资料改进动力季节预测,提出了对模式预报误差进行预报的新思路; （五）发展了一系列具有物理基础的动力-统计相结合客观定量化预测思路和方案,成功地设计了最优因子组合方案、异常因子方案、动力统计-诊断等多种有针对性的预测方案;提出了利用前期因子异常及压缩误差场维度改进模式季节预测的方法;发展了一种考虑气候系统动态演化的短期气候预测方法; （六）首次提出了将气候变化的研究成果转化到短期气候预测中,探索了季节变化对全球变暖的响应及其在气候预测中的应用,重建了在全球变暖背景下中国东部地区夏季三类雨型预测概念模型; （七）开展理论方法的本地化、技术化和业务化,研发了能够实现中国和区域的动力-统计相结合的月-季节气候客观化预测业务平台。授权专利情况：本项目获得了6项国家版权局计算机软件著作权。 应用及效益情况： 1)中国汛期降水预测准确率明显提高,基于其预测结果报送的决策咨询材料多次得到了党和国家领导人批示,汪洋副总理多次肯定了相关工作,指出“汛期降水预测准确率不断提高”,为国家科学的制定防灾减灾措施提供了科学的依据：成功预测了2009-2015年中国区域汛期降水,连续7年业务预报均超过了70分,很好的把握了我国夏季的主雨带特征。2014年,国家气候中心在《关于报送汛期气候预测与服务情况》的报告中指出：“参加今年全国汛期会商的9家单位和各省预测汇总结果,整体预测效果较差,国内外主要动力模式预测系统以及其它客观预测系统的整体预测效果也不理想。仅动力统计相结合的客观定量化预测方法对降水整体形势把握较为正确,降水评分最高（73分）,其预测结果自2009年以来已连续6年降水评分超过70分”。 2)从2011年开始在31个省（市）进行了业务化应用,有效提高了省级气候中心月-季节降水预测水平。