中国环境科学

作者：李梓铭, 赵秀娟, 孙兆彬, 徐敬, 张小玲, 邱雨露, 尹晓梅, 熊亚军, 乔林

单位：1. 北京城市气象研究院, 北京 100089; /\r\n2. 京津冀环境气象预报预警中心, 北京 100089; /\r\n3. 成都信息工程大学大气科学学院, 四川 成都 610225

关键词：相似集合,RMAPS-CHEM,臭氧预报,释用

基金：

北京市重大科技项目（Z181100005418014）；科技部公益性行业（气象）专项（GYHY201206015）；四川省科技计划项目（2018SZDZX0023，2018JY0011）

利用相似集合预报技术（AnEn），采用2a的睿图-化学子系统（RMAPS-CHEM）历史预报结果和观测资料，对2018年6月1日~9月30日模式在京津冀地区13个城市共70个国控站点逐小时预报的O3浓度进行了释用订正研究，结果表明：随着集合成员数的增加，AnEn方法的预报效果呈现出先上升后下降的趋势，并且越过临界集合成员数后，预报效果逐渐降低，因此确定14为最优集合成员数.不同预报因子的权重敏感性不同，其中以RMAPS-CHEM本身预报的O3权重最高，其它依次为2m温度、2m相对湿度、10m风速和边界层高度.经过AnEn方法的释用订正，有效降低了O3浓度的预报误差.AnEn方法对O3浓度的时空变化趋势以及浓度值大小都有很好的订正效果，从所有站点的检验结果来看，AnEn方法订正后的O3浓度与观测值之间的相关系数较模式结果提升68.6%，均方根误差降低25%.AnEn方法对O3预报释用订正的效果存在明显的区域特征和日变化特征，白天时段对预报的提升主要集中在京津冀东部地区和大城市地区，夜间主要是在城市地区更加显著；AnEn方法夜间的订正效果优于白天，部分站点夜间提升效果（相关系数）超过250%.AnEn方法订正后的O3概率密度函数整体更接近实况，特别是在O3的低值区（35μg/m3以下）和高值区（200μg/m3以上）订正效果更佳.针对典型O3污染过程中北京、天津、石家庄3个城市的对比检验表明，AnEn方法在0~48h的预报时效内表现优于48~96h.不同城市体现出一定的区域差异，天津最优，北京和石家庄次之.AnEn方法对RMAPS-CHEM预报的O3浓度订正效果整体改善明显，可以在区域光化学污染数值预报工作中进行更加广泛的应用.

来源：2020年第2期

《中国环境科学》期刊编辑部

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