ECMWF高分辨率數(shù)值預(yù)報(bào)2 m溫度產(chǎn)品在銅仁市的適用性分析

陳超 徐大紅 李習(xí)瑾 陳方遠(yuǎn)

摘要 將ECMWF高分辨率數(shù)值（簡稱EC-thin）2 m溫度產(chǎn)品與銅仁地區(qū)3個國家基本站的觀測資料進(jìn)行比較分析，以檢驗(yàn)該產(chǎn)品在銅仁地區(qū)的適用性。本文分別采用分月統(tǒng)計(jì)和分段統(tǒng)計(jì)的方式比較溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值絕對值。結(jié)果顯示，EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對低溫的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于高溫；低溫預(yù)報(bào)效果5月最優(yōu)，高溫11月最優(yōu)；72 h的低溫預(yù)報(bào)效果要優(yōu)于24、48 h，24 h的高溫預(yù)報(bào)效果優(yōu)于48、72 h；當(dāng)預(yù)報(bào)值為10～20 ℃時，差值最低，僅為0.3 ℃。

關(guān)鍵詞 ECMWF高分辨率數(shù)值預(yù)報(bào)；2 m溫度；差值；適用性；貴州銅仁

中圖分類號 P457 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）11-0216-02

數(shù)值模式預(yù)報(bào)現(xiàn)已經(jīng)成為日常天氣預(yù)報(bào)不可或缺的重要技術(shù)支撐，但是我國地形復(fù)雜，數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品在各個地方的適用性也不盡相同。隨著數(shù)值模式在科學(xué)研究和實(shí)際業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用逐步成熟，很多氣象工作者在數(shù)值模式本地化適用性上做了許多工作[1-4]。隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)對氣象服務(wù)的要求愈來愈高。2 m溫度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性對人們的生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)有著重要影響，因而提高2 m溫度的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率非常重要。

銅仁市地處黔、湘、渝三省市結(jié)合部、武陵山區(qū)腹地，地形復(fù)雜，山間、河谷溫度垂直變化明顯，有“一山有四季，十里不同天”的天氣特征。溫度的預(yù)報(bào)一直是天氣預(yù)報(bào)的難點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)分析EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品的最高溫度和最低溫度與銅仁市的最高氣溫和最低氣溫實(shí)況值之間的誤差，以期為溫度預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文采用的資料是2012年1月1日20：00至2015年12月31日20：00每天20：00起報(bào)的未來72 h預(yù)報(bào)場，預(yù)報(bào)時間間隔為3 h，實(shí)況溫度選用銅仁3個國家基本站碧江區(qū)、松桃縣、思南縣測量溫度來代表全市。2015年1月之前的EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品的水平分辨率為0.25°×0.25°，之后的水平分辨率為0.125°×0.125°。

EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品是格點(diǎn)資料，因而需要用插值的方法[5]計(jì)算銅仁市各站點(diǎn)的預(yù)報(bào)值。選用2012年1月1日至2015年12月31日共1 461 d的資料，其中缺省179 d，有效資料天數(shù)為1 282 d。

1.2 研究方法

統(tǒng)計(jì)實(shí)況值與EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品24、48、72 h預(yù)報(bào)值的差值進(jìn)行分月比較以及預(yù)報(bào)值分段比較。分月比較方式：統(tǒng)計(jì)實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值ΔT，分析其絕對值的平均值。差值絕對值的平均值越小，說明預(yù)報(bào)效果越好；值越大，說明效果越差。預(yù)報(bào)值分段比較方式：先將預(yù)報(bào)值分為Ty<0 ℃、0 ℃≤Ty<10 ℃、10 ℃≤Ty<20 ℃、20 ℃≤Ty<30 ℃、Ty≥30 ℃ 5段，再分段統(tǒng)計(jì)差值的分布情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 差值分析

統(tǒng)計(jì)分析2012—2015年的數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，低溫差值為1.0～2.8 ℃，而高溫差值為3.0～5.1 ℃，低溫的差值明顯小于高溫的差值，說明EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對銅仁市低溫預(yù)報(bào)的效果優(yōu)于高溫（圖1）。

2.1.1 低溫分析。從低溫的預(yù)報(bào)效果看，5月的效果優(yōu)于其他月份，其差值只有1 ℃左右，2月、12月的預(yù)報(bào)效果最差，差值達(dá)3 ℃左右；從預(yù)報(bào)時效看，72 h的低溫預(yù)報(bào)效果要略優(yōu)于24 h與48 h，差值相差僅為0.1～0.2 ℃；從地域的角度分析得知，碧江區(qū)的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于松桃縣與思南縣，且松桃縣的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于思南縣。

2.1.2 高溫分析。從高溫的預(yù)報(bào)效果看，11月的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于其他月份，差值為3 ℃左右，7月的效果最差，差值達(dá)4～6 ℃。24 h的高溫預(yù)報(bào)效果優(yōu)于48 h與72 h，且48 h的效果優(yōu)于72 h，差值相差0.5～1.0 ℃。從地域的角度分析得知，碧江區(qū)的預(yù)報(bào)效果要優(yōu)于松桃縣、思南縣，且松桃縣的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于思南縣。

2.2 分段統(tǒng)計(jì)

將預(yù)報(bào)值按大小分為Ty<0 ℃、0 ℃≤Ty<10 ℃、10 ℃≤Ty<20 ℃、20 ℃≤Ty<30 ℃、Ty≥30 ℃ 5段，分段統(tǒng)計(jì)實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的平均值。差值的大小可直觀反映預(yù)報(bào)值可參考性的強(qiáng)弱。碧江區(qū)、松桃縣、江口縣的詳細(xì)差值分別見表1、表2、表3。

通過對表1分析可知，各段的低溫差值低于高溫1 ℃左右，說明每段EC-thin低溫預(yù)報(bào)值的效果優(yōu)于高溫；通過對每段預(yù)報(bào)值的比較可知，差值隨著預(yù)報(bào)值的升高而降低，當(dāng)預(yù)報(bào)為10～20 ℃時，差值最低，差值最低僅為0.3 ℃，最高僅為1.5 ℃，說明當(dāng)預(yù)報(bào)值處于此段時，EC-thin的可參考性最好，之后差值隨著預(yù)報(bào)值的升高而升高。

通過對表2、表3的分析，可以得到與表1類似的結(jié)果，只是差值大小略有不同。通過對比表1、2、3發(fā)現(xiàn)，預(yù)報(bào)值為20～30 ℃，預(yù)報(bào)場為72 h的低溫時，差值僅為0.3～0.9 ℃，較其他段的預(yù)報(bào)值、預(yù)報(bào)場都要低。

3 結(jié)論

本文通過分月分析溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值絕對值以及分段分析溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值，可以得到以下幾個結(jié)論。

（1）EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對低溫的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于高溫，低溫的差值為1.0～2.8 ℃，高溫的差值為3.0～5.1 ℃。

（2）分月來看EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品的預(yù)報(bào)效果，低溫5月差值僅為1 ℃左右，明顯優(yōu)于其他月份，高溫11月差值為2.5～3.1 ℃，優(yōu)于其他月份；從預(yù)報(bào)場來看預(yù)報(bào)效果，低溫的72 h預(yù)報(bào)場優(yōu)于24、48 h，高溫的24 h預(yù)報(bào)場優(yōu)于48、72 h；從地域的角度分析，EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對碧江區(qū)的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于松桃縣、思南縣，且松桃縣的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于思南縣。

（3）分段分析溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值，當(dāng)預(yù)報(bào)值為10～20 ℃時，差值最低，低溫差值為0.3～1.0 ℃，高溫差值為1.4～2.5 ℃。

4 參考文獻(xiàn)

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