1 6—8月天气概况

2010年6—8月，全国平均降水量明显偏多，其中6月平均降水量接近常年同期，贵州、福建、青海月平均降水量均为历史同期次大值，7—8月全国平均降水量分别比常年同期偏多5.3 mm和5.5 mm；降水时空分布不均。6月，江西、湖南、福建等省部分地区遭受严重洪涝灾害，河北、辽宁、山东、江苏等地遭受大风冰雹灾害；；7—8月，长江中下游、四川盆地以及西北地区东南部、黄淮、东北等地的部分地区发生暴雨洪涝，吉林、江西、内蒙古等地发生大风冰雹灾害；内蒙古东部、甘肃中部、云南中部等地气象干旱持续或发展。

6—8月，全国平均气温比常年同期偏高，但地域差异明显。其中6月东北、新疆部分地区出现罕见高温天气；7月和8月，全国平均气温分别为1961年以来最高和第三高，南方地区出现大范围高温天气，华南、江南、江汉、黄淮、华北、西北等地出现持续高温天气。6—8月，热带气旋生成个数(7个)较常年同期明显偏少，登陆个数(4个)也明显低于常年同期。其中，1003号台风“灿都”(Chanthu)是6—8月登陆我国强度最强、造成损失最大的台风。

2 资料

本文选取2010年6—8月T639、ECMWF及日本模式20时(北京时)零场和96小时预报场进行中期天气学检验及预报效果的对比分析，检验所用的资料主要包括各模式的500 hPa高度场、850 hPa温度场和风场。T639模式资料分辨率为1.125°×1.125°经纬网格、ECMWF模式和日本模式资料分辨率均为2.5°×2.5°经纬网格。T639模式和ECMWF模式预报的西北太平洋副热带高压(以下简称副高)西脊点根据各自的500 hPa高度场和风场分析得到。

3 3家模式中期预报性能检验 3.1 亚洲地区中高纬环流形势预报检验

西风指数是反映大尺度环流形势演变和调整的重要指标，是中期预报最为常用的工具之一。图 1是根据2010年6—8月T639、ECMWF及日本模式500 hPa高度实况分析和96小时预报计算所得的亚洲中高纬西风指数逐日演变曲线。

从3家模式的零场来看，3个月中，西风指数有3次明显的下降过程，表明亚洲中高纬环流形势有3次明显的调整过程。第一次调整出现在6月25日至7月11日，西风指数从294 dagpm不连续下降到47 dagpm，为夏季降幅最大的一次，亚洲中高纬环流基本维持纬向型。其中，在6月25日至6月28日西风指数下降最为剧烈的阶段，伴随一次明显的冷空气活动，我国南方地区出现了一次大范围的持续降雨过程。随后，西风指数缓慢地不连续上升直至8月5日，出现了西风指数第2次明显下降过程，8月13日，数值从235 dagpm下降到127 dagpm。随后，西风指数快速地上升直至8月20日，又出现第三次明显下降，8月25日西风指数从20日的348 dagpm下降到228 dagpm。由于大气环流长时间呈纬向型，冷空气南下频数减少，致使我国黄淮以南大部分地区气温较常年同期偏高。3种模式都能较好地预报出西风指数的3次明显调整过程，96小时预报与实况呈同位相变化，只是在时间或强度上存在一些偏差。相比较而言，对于西风指数的小幅波动，ECMWF模式预报偏差比T639、日本模式小，T639模式偶尔还会出现反位相变化的情况(如7月9—12日)。

综合以上分析，3种模式对于亚洲中高纬大尺度环流的重大调整过程均有一定的预报能力，其中，ECMWF模式对于西风指数的预报效果最好，对中高纬环流的短暂调整亦有较为准确的反映，日本模式和T639模式次之。

3.2 西北太平洋副热带高压预报检验

西太平洋副热带高压是夏季影响我国的主要天气系统之一，其位置和强度的变化是影响我国强降雨带分布的重要因素。

为了进一步检验副高的演变，选取ECMWF模式和T639模式副高西脊点位置进行比较。

如图 2所示，对于副高西脊点的位置，ECMWF和T639模式都有较好的预报能力，ECMWF模式比T639模式偏差小，预报与实况更加吻合；T639模式00h的西脊点与实况偏差较大，造成其96 h预报偏差也较大，稳定性较差；而EC模式与实况更加接近，只是偶尔预报西伸或东退的程度不同，其中EC模式6月至7月上半月主要误差体现在96 h预报的西脊点位置较实况偏西约5个纬距；7月下半月和8月的96 h预报与实况基本接近。

3.3 850 hPa温度趋势检验

为了解各模式对850 hPa温度的预报性能，选取了(40°N、117.5°E)和(25°N、115°E)两个格点分别代表北方和南方地区(由于日本模式所缺资料较多，因此未对其进行检验)，检验T639和ECMWF模式对850 hPa温度变化趋势的中期预报能力。从6—8月的温度变化趋势来看(图 3)，北方地区气温变化频繁，变化幅度较大；南方地区气温变化较为缓和。T639模式在6月22—27日对北方地区气温变化趋势的预报与零场呈反位相变化，ECMWF模式对北方地区气温变化趋势预报与实况较为吻合，两家模式在个别时间对温度的极值点预报均存在偏差。

随着中高纬地区环流形势的演变，南方地区850 hPa温度也有几次明显的升降过程，气温从6月底至7月初开始上升，随后直至7月底，气温总体呈下降趋势，7月底至8月初，温度上升，在经历了一次小波动之后温度又呈缓慢下降趋势。虽然温度从7月初至8月底出现多次波动，但温度均维持在19 ℃以上，而这段时期恰好对应副高的强盛期，控制着南方大部地区，副高的持续稳定少动是造成南方高温的一个重要原因。对南方地区温度的96小时预报，T639模式自7月初以来存在明显偏低的系统性误差，这会造成对冷空气过程预报偏弱。而ECMWF模式则无明显系统性误差，除了7月下旬的预报较零场略偏低以外，其他时间的预报场与实况分析场基本保持一致。

3.4 台风预报检验

2010年6—8月在西北太平洋和南海上共有7个台风生成，比常年同期明显偏少；其中4个登陆我国。本文以登陆台风中强度最强、影响最严重的1003号台风灿都(Chanthu)为例分析T639、ECMWF和日本模式对台风路径和强度的中期预报能力。

1003号台风灿都7月22日在广东吴川登陆，登陆时中心附近最大风力有12级(35 m·s^-1)，中心最低气压970 hPa。受其影响，7月22—24日，广东中南部、广西中南部、海南北部、云南东部出现了暴雨、大暴雨，局部特大暴雨。广西境内诸河水位普遍上涨，出现超警戒水位。为便于比较各模式对台风登陆前后的强度及位置的预报能力，本文选取20日20时、21日20时、22日20时(23日17时中央气象台对其停止编号)3个时次进行对比分析(图 4)。

从3家模式的零场(图 4) 可以看到，台风环流中心位置基本相同。20—22日，台风中心从海南东南部近海海面向西北方向移动，21日凌晨1时加强为强热带风暴后向西南转向，7时保持强热带风暴强度又转向西北方向移动并于16时加强为台风，于22日13时45分在广东吴川登陆，之后继续向西北方向移动并减弱消失。ECMWF模式对此次台风的96小时预报效果不是很理想，20日(热带风暴)的96小时预报位置较零场偏东南且中心西侧风速偏弱，21日(台风)的96小时预报位置与零场吻合较好，但强度依然偏弱，22日(强热带风暴，已登陆)的96小时预报中心不明显且北侧风速偏弱。从系统的发展演变来看，台风接近登陆前，预报效果较好，登陆后预报偏差增大。日本模式整体上对此次台风20—22日的中心位置与强度预报较为失败，96小时预报与零场的偏差较大，中心位置不明显且强度偏弱。T639模式20日与21日的96小时预报中心位置较零场均偏东约5个经距，中心强度均略偏弱，22日台风登陆后的预报偏差较大，较零场偏东约10个经距，且预报场显示台风并未登陆。由于T639模式预报的副高强度偏弱、西脊点偏东，这是导致台风路径预报明显偏东的一个重要因素。总体来看，各家模式对1003号台风的预报均不理想，ECMWF模式对其接近登陆前的预报比较接近实况，而日本模式和T639模式对此次台风预报无论是路径还是强度都存在较大偏差。

4 小结

(1) 3家模式对2010年6—8月96小时500 hPa西风指数的趋势预报与实况较为一致，能较准确地反映亚洲中高纬地区大尺度环流的调整和演变，对重大天气过程有较好的预报能力。其中，ECMWF模式预报最接近实况，日本和T639模式次之，T639模式偶尔还会出现反位相变化的情况。

(2) 对于副高西脊点的96小时预报，ECMWF和T639模式都有一定的预报能力，ECMWF模式比T639模式偏差小，预报与实况更加吻合。T639模式00 h的西脊点与实况偏差较大，造成其96 h预报偏差也较大，稳定性较差；而EC模式与实况更加接近，只是偶尔预报西伸或东退的程度不同，其中EC模式6月至7月上半月主要误差体现在96小时预报的西脊点位置较实况偏西约5个纬距；7月下半月和8月的96小时预报与实况基本接近。

(3) 对于850 hPa温度预报，ECMWF模式和T639模式基本都能预报出温度的转折性变化趋势。比较而言，ECMWF模式无明显系统性误差，其预报场与其零场更为一致。T639模式对北方地区气温变化趋势预报在个别时间段与零场呈反位相变化；在南方地区温度的96小时预报方面，T639模式存在明显偏低的系统性误差。

(4) 各家模式对1003号台风的预报均不理想，ECMWF模式对其强度为台风时的96小时预报强度偏弱，而对其接近登陆前的预报则比较接近实况；日本模式和T639模式对此次台风预报无论是路径还是强度都存在较大偏差，其中日本模式强度明显偏弱，T639模式的96小时预报路径为北向型，实况为西北向路径。