T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品在畢節(jié)市的檢驗和分析

姚浪，吳姍，王璇，胡永松

（1.貴州省畢節(jié)市氣象局，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)氣象局）

T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品在畢節(jié)市的檢驗和分析

姚浪1，吳姍2，王璇1，胡永松1

（1.貴州省畢節(jié)市氣象局，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)氣象局）

分析畢節(jié)本站2013年6月1日至2014年7月10日逐日降水概況，利用畢節(jié)本站逐日降水資料對T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品進(jìn)行本地化檢驗，結(jié)果表明：T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品在畢節(jié)各檢驗時段內(nèi)的晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率較不高，在45-50%之間；但隨著預(yù)報時效延長，其準(zhǔn)確率仍能穩(wěn)定維持。通過對T639模式降水預(yù)報空報率和漏報率的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)在畢節(jié)T639模式降水預(yù)報出現(xiàn)的錯誤以空報為主；并通過定量分析，得出當(dāng)T639模式降水在畢節(jié)預(yù)報小雨量級的降水時，出現(xiàn)空報的概率最高。

畢節(jié)；T639模式降水；晴雨預(yù)報；預(yù)報檢驗；

1 引言

隨著我國數(shù)值預(yù)報技術(shù)的迅速發(fā)展，對數(shù)值預(yù)報的應(yīng)用和分析已經(jīng)成為每一個預(yù)報員都應(yīng)該掌握的技能和工作能力。降水預(yù)報在日常工作中是一項重點，特別是對一些強(qiáng)降水天氣過程的預(yù)報更是重中之重。目前，中國氣象局下發(fā)的業(yè)務(wù)化降水模式有歐洲中心細(xì)網(wǎng)格模式、T639模式、德國模式、日本模式等。各種數(shù)值預(yù)報模式在不同地形、不同季節(jié)、不同天氣過程表現(xiàn)有所差異［1］。因此，本文對T639模式降水預(yù)報在畢節(jié)市本地化預(yù)報檢驗是有意義的。

2 資料和方法

本文利用畢節(jié)本站逐日降水資料對2013年6月1日至2014年6月30日20時起報的T639模式降水產(chǎn)品進(jìn)行檢驗，所得資料完整率為93%；檢驗的時效包括24-48h，48-72h，72-96h，96-120h，120-144h，144-168h，168-192h，192-216h，216-240h等9個時次（T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品20h起報第一時次為27小時，所以本文檢驗的第一個時次為24-48h，即后文中的檢驗從48小時開始）。

將T639模式格點資料本地化的過程中使用了距離平方反比插值法［2］。具體方案如下：臺站G在格點ABCD組成的矩形之間，那么ABCD的值對G都有影響，對ABCD進(jìn)行距離平方反比插值計算出G的數(shù)值，公式如下：

3 檢驗方案

統(tǒng)計并分析檢驗時段內(nèi)畢節(jié)市本地逐日降水概況，檢驗T639模式降水的晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率，模式偏差趨勢以及模式降水預(yù)報與實況降水值的平均誤差值。預(yù)報降水正確（R＞0）和預(yù)報無降水（R=0）正確視為晴雨預(yù)報正確［3］；晴雨預(yù)報錯誤分類：預(yù)報有降水而實況無降水（空報），預(yù)報無降水而實況有降水（漏報），并進(jìn)行詳細(xì)分析；分別計算9個預(yù)報時次的T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品與實況降水值的平均誤差，作為T639模式預(yù)報降水預(yù)報能力的評判標(biāo)準(zhǔn)之一［4］。最后對T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)市本地化應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

圖1 畢節(jié)本站2013年6月1日至2014年7月10日逐日降水概況分布（單位：%）

4 檢驗分析

如圖1所示，統(tǒng)計分析畢節(jié)本站405日逐日降水資料，無降水日數(shù)高達(dá)210天，占統(tǒng)計時段的51.9%；其次小雨出現(xiàn)頻率占43.5%；在該統(tǒng)計時段內(nèi)畢節(jié)只出現(xiàn)了2次暴雨，中雨以上的降水只占了4.7%。依據(jù)以上降水概況分布，得出畢節(jié)本站降水主要以無降水和小雨為主，所以下面關(guān)于T639模式降水檢驗主要針對晴雨預(yù)報檢驗和模式誤差分析以及模式降水偏差趨勢探討。

如表1，T639模式降水在畢節(jié)本站的無降水準(zhǔn)確率非常低，其準(zhǔn)確率除144h外都在1%以下，而在實況天氣中畢節(jié)本站的無降水概率達(dá)到51.9%，這表明T639模式在畢節(jié)本地預(yù)報降水的次數(shù)是普遍偏多，空報率高。相反，有降水的預(yù)報準(zhǔn)確率在48-240h都穩(wěn)定維持在47-49%之間，各個時段之間沒有明顯的波動，這說明T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)地區(qū)對降水天氣的預(yù)報有較好的指導(dǎo)意義，可以作為日常預(yù)報工作中的參考資料。綜合有降水正確和無降水正確得出模式降水的晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率，相比廖勝石在崇左市的多模式降水檢驗［5］，T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)本站的晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率偏低，沒有達(dá)到50%。為了更好的分析和利用T639模式將水資料，下面將對T639模式將水預(yù)報錯誤進(jìn)行分類并探討［6］。

表1 48h-240h晴雨預(yù)報質(zhì)量（單位：%）

表2 預(yù)報錯誤分類（單位：%）

表3 T639模式降水空報量級分類（單位：%）

如表2，對晴雨預(yù)報錯誤進(jìn)一步分析，將晴雨預(yù)報出現(xiàn)的錯誤分為2類：即預(yù)報有降水（R＞0）、實況無降水（R=0）①，預(yù)報無降水（R=0）、實況有降水（R＞0）②；從統(tǒng)計結(jié)果得出，T639模式降水預(yù)報出現(xiàn)的錯誤95%以上都是預(yù)報有降水，但實況沒有出降水。第2類錯誤方式總的出現(xiàn)比例在8%以下，其9個時次中第2類預(yù)報錯誤方式出現(xiàn)的平均概率約為2.37%。反之，第1類預(yù)報錯誤方式出現(xiàn)的平均概率高達(dá)97.7%。這表現(xiàn)出T639模式降水在畢節(jié)本站的預(yù)報是單一的往空報一方面偏的趨勢，其空報率約占總預(yù)報質(zhì)量的47.8%。為了在日常預(yù)報工作中更好的利用T639模式降水資料，下面將設(shè)置一些閾值來分析T639模式降水預(yù)報出現(xiàn)空報后，其具體空報值的變化分析。［7］

如表3，將T639模式降水空報按空報量級分為0-1.9mm、2-4.9mm、5-9.9mm、10-24.9mm、25mm以上等5個量級進(jìn)行討論；［8］日常工作中應(yīng)用得最多的預(yù)報時段為48-120h，在該時段內(nèi)空報誤差出現(xiàn)在0-1.9mm范圍內(nèi)的平均概率為24.83%，空報率出現(xiàn)在2-4.9mm范圍內(nèi)的平均概率為24.4%，空報誤差率出現(xiàn)在5-9.9mm范圍內(nèi)的平均概率為30%。這表示當(dāng)T639模式降水在畢節(jié)本站預(yù)報量級在5mm以下時，其值在空報率中出現(xiàn)的概率為49.23%，即有接近一半的概率降水不會出現(xiàn)在畢節(jié)本站。只有當(dāng)T639模式降水預(yù)報在10mm以上時，其值在空報率中出現(xiàn)的概率迅速下降到21.77%，這表示當(dāng)T639模式將水報了中雨以上量級的降水時，畢節(jié)本站出現(xiàn)降水的概率迅速增高。對于在日常工作中的應(yīng)用，即當(dāng)T639模式降水在畢節(jié)本地區(qū)域內(nèi)報了小雨量級的降水，那么從統(tǒng)計上看，畢節(jié)本地站點有降水的概率較小。只有當(dāng)T639模式降水預(yù)報中雨以上量級的降水時，畢節(jié)本站出現(xiàn)降水的概率增加，預(yù)報正確的準(zhǔn)確率得到提升。

如圖2，畢節(jié)T639模式降水產(chǎn)品在各預(yù)報時段內(nèi)的平均誤差都在10mm以內(nèi)，總體表現(xiàn)得比較穩(wěn)定，沒有因預(yù)報時效延長出現(xiàn)大幅度的誤差值波動。從24h至240h平均誤差呈緩慢增長趨勢，這也和預(yù)報時效延長、初始場調(diào)整有著很好的對應(yīng)關(guān)系。以上統(tǒng)計分析能很好的反映出T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)本地具有很好的穩(wěn)定性。

圖2 9個時段內(nèi)的T639模式預(yù)報的平均誤差（單位：mm）

5 小結(jié)

（1）T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品在各預(yù)報時段內(nèi)的晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率都較不高，其值在45-50%之間。但總體來說其晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率比較穩(wěn)定，沒有因預(yù)報時效延長出現(xiàn)明顯波動和下降，其準(zhǔn)確率基本能和48小時時效內(nèi)的準(zhǔn)確率維持一致。

（2）對T639模式降水預(yù)報錯誤進(jìn)行分類探討，發(fā)現(xiàn)最常出現(xiàn)的預(yù)報錯誤為空報，空報在預(yù)報錯誤中所占比率為97.7%。對T639模式降水空報進(jìn)行分量級討論，發(fā)現(xiàn)T639模式降水預(yù)報產(chǎn)品報出小雨量級降水時出現(xiàn)空報的概率最高。

（3）對9個預(yù)報時段分別求模式降水的平均誤差，發(fā)現(xiàn)平均誤差和預(yù)報時效成正比，但沒有因預(yù)報時效的延長出現(xiàn)明顯增長的趨勢，這表明T639模式降水預(yù)報在畢節(jié)本地化比較穩(wěn)定。對預(yù)報員進(jìn)行日常預(yù)報工作有很好的指導(dǎo)意義。

［1］梁利，林開平，黃海洪.幾種數(shù)值預(yù)報模式在廣西降水預(yù)報效果的比較［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（2）：1-4.

［2］彭波，鐘仕全，蘇旭芳，等.漓江流域降雨量空間插值精度分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2011，32（4）：30-33.

［3］黃歸蘭，王慶國.數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品南寧24h降水預(yù)報檢驗［J］.氣象研究與應(yīng)用，2007，28（z1）：60-61.

［4］廖銘燕，莫麗霞.賀州市2013年5月25～27日強(qiáng)降雨過程分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2014，35（S2）：137-139.

［5］廖勝石.多家數(shù)值預(yù)報模式降水產(chǎn)品在崇左的應(yīng)用分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（S2）：46-47.

［6］梁利，林開平，黃海洪.幾種數(shù)值預(yù)報模式在廣西降水預(yù)報效果的比較［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（2）：1-4.

［7］周慧，崔應(yīng)杰，胡江凱，等.T639模式對2008年長江流域重大災(zāi)害性降水天氣過程預(yù)報性能的檢驗分析［J］.氣象，2010，36（9）：60-67.

［8］徐文文，陳申鵬，李晴嵐.2012年前汛期降水EC與HAPS數(shù)值模式檢驗［J］.氣象研究與應(yīng)用，2013，34（3）：14-16.

Verification and analysis on T639 model precipitation forecast products of Bijie

Yao Lang，Wu Shan，Wang Xuan，Hu Yong-song

Based on analysis of daily precipitation from June 1st，2013 to July 10th，2014 of Bijie weather station，localization verification on T639 model precipitation prediction products was made by using daily precipitation data.The results show that the accuracy of T639 forecast products in every testing period is not high（between45%-50%）；But as the period extension of forecast validity，its accuracy maintain still.According to statistical analysis on false alarm ratio and fail alarm ratio of T639 model，it is found that the errors in T639 precipitation forecast give priority to false alarm；furthermore，when the T639 model is used for forecasting drizzle，the false alarm ratio reach the highest.

Bijie；T639 model precipitation；rain or shine forecast；forecast verification

P45

A

1673-8411（2016）01-0030-04

2015-11-18

畢節(jié)市氣象局2015年青年基金項目"針對影響畢節(jié)市天氣的關(guān)鍵系統(tǒng)的數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品客觀檢驗及釋用技術(shù)研究"（BJQN［2015］04）資助。

姚浪（1989-），男，助工，主要從事短期天氣預(yù)報工作。