“天氣在線”產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期氣溫預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)分析

楊佳星 樊雨鑫 韓方昕 解文璇 魏永亮

摘要 采用2017年汛期（5—10月）德國天氣在線24 h數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品及玉樹州玉樹市、囊謙縣、雜多縣逐日溫度資料，檢驗(yàn)德國天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期氣溫預(yù)報(bào)的能力。結(jié)果表明，該預(yù)報(bào)產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期最低氣溫預(yù)報(bào)效果比最高氣溫好，其中對玉樹市和雜多縣預(yù)報(bào)能力比囊謙縣好；而且對最低氣溫預(yù)報(bào)除玉樹市略偏高外，雜多縣和囊謙縣均偏低，而對最高氣溫預(yù)報(bào)均有明顯偏低傾向。其中對囊謙縣最低、最高氣溫預(yù)報(bào)偏低率最突出且差值最大。

關(guān)鍵詞 天氣在線；溫度；預(yù)報(bào)能力檢驗(yàn)

中圖分類號：P457.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-089-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.036

“天氣在線”向全球14 000多個(gè)城市（地區(qū)）提供天氣信息，包括中國近2 500個(gè)縣、市的14 d天氣預(yù)報(bào)，還包括5 000個(gè)站點(diǎn)天氣實(shí)況資料、氣候資料、歷史天氣資料及多種要素1～2周中期預(yù)報(bào)及降水、氣溫的月、季預(yù)報(bào)等有償服務(wù)產(chǎn)品[1]。

在氣候環(huán)境變化大背景下，位于三江源源頭的青海玉樹農(nóng)牧業(yè)得以發(fā)展，對溫度預(yù)報(bào)需求也向“更全、更精、更細(xì)”方向發(fā)展，由于青海玉樹地處青藏高原腹地，特殊的地理位置和氣候條件給屬地精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)增加了難度?；鶎优_站把“天氣在線”預(yù)報(bào)產(chǎn)品作為氣溫預(yù)報(bào)主要依據(jù)之一，所以對“天氣在線”要素預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)有助于了解預(yù)報(bào)產(chǎn)品的準(zhǔn)確性，并積累相關(guān)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以便今后更合理、更準(zhǔn)確地使用該產(chǎn)品。

1 資料與方法

選取玉樹州玉樹市、囊謙縣、雜多縣2017年5月1日至10月30日（共1 104個(gè)樣本）最低、最高氣溫實(shí)況值，與天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品比較分析，檢驗(yàn)該模式氣溫預(yù)報(bào)能力。天氣在線溫度預(yù)報(bào)用T預(yù)報(bào)表示，玉樹3縣實(shí)況值用T實(shí)況表示，根據(jù)國家氣象局制定的《重要天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量評定辦法》[2]規(guī)定：|T預(yù)報(bào)-T實(shí)況|≤2.0℃為正確，2.0℃<|T預(yù)報(bào)-T實(shí)況|≤3.0℃為基本正確，T預(yù)報(bào)-T實(shí)況>2.0℃為偏高，T預(yù)報(bào)-T實(shí)況<-2.0℃為偏低。

2 氣溫預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 最低氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

2.1.1 汛期各月最低氣溫檢驗(yàn)結(jié)果特點(diǎn) 一是各月最低氣溫正確率和基本正確率不同，除10月，其余各月正確率均>70%，平均誤差絕對值≤1.0，均方根誤差平均≤2.0，說明5—9月最低氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性較高，實(shí)際預(yù)報(bào)訂正中可減小訂正幅度；5和6月天氣在線預(yù)報(bào)效果最好，2個(gè)月正確率和基本正確率之和為100%。二是除5月，其余月份最低氣溫預(yù)報(bào)偏高率均大于偏低率，因此5月最低氣溫訂正時(shí)偏高一些，6—10月應(yīng)往低訂正，具體訂正幅度可根據(jù)正確率、平均誤差和均方根誤差而定。三是10月正確率最低，但基本正確率最高，說明10月最低氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率不高，但變溫趨勢預(yù)報(bào)較好，訂正玉樹市10月最低氣溫時(shí)應(yīng)增大往低訂正幅度。

一是除8月，其余各月正確率均>70%，平均誤差絕對值≤1.0，均方根誤差平均≤2.0，以5和6月天氣在線預(yù)報(bào)效果最好，正確率均>80%，故可減小對最低氣溫訂正幅度。二是除8月，其余月份對最低氣溫預(yù)報(bào)偏高率均小于偏低率，因此訂正雜多縣8月最低氣溫時(shí)可往低，其余月份應(yīng)往高。三是8月正確率最低，但基本正確率最高，說明8月最低氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率不高，但氣溫變化趨勢預(yù)報(bào)較好，所以訂正雜多縣8月最低氣溫時(shí)應(yīng)增加往高幅度。

2.1.2 各縣2017年汛期間最低氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)平均值特點(diǎn) 玉樹市：一是平均正確率76.3%，表明天氣在線預(yù)報(bào)玉樹市汛期最低氣溫準(zhǔn)確性較好，其中平均基本正確率18.4%，二者之和為94.6%，說明天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對汛期玉樹市最低氣溫變化趨勢把握較好。二是玉樹市2017年汛期天氣在線最低氣溫平均偏高率略大于偏低率，但大致保持一致，從平均誤差為0.1來看，說明天氣在線對玉樹市汛期最低氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性很高，可作為玉樹市汛期預(yù)報(bào)最低氣溫可靠依據(jù)。三是均方根誤差平均為1.7，表明玉樹市汛期最低氣溫預(yù)報(bào)值與實(shí)況值差值平均值在1.7左右，滿足氣溫預(yù)報(bào)誤差范圍。說明天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對玉樹市2017年汛期6個(gè)月最低氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確。

囊謙縣：一是正確率平均56.0%，表明天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品預(yù)報(bào)囊謙縣汛期最低氣溫準(zhǔn)確性較差。二是偏高率基本為零，平均偏低率明顯大于偏高率，平均誤差-1.8，但均方根誤差都≤2.0，說明最低氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性整體較差，但基本正確率相對較高、均方根誤差都在2.0范圍內(nèi)，使用天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品預(yù)報(bào)囊謙縣汛期最低氣溫時(shí)，可增加往高預(yù)報(bào)訂正幅度。

雜多縣：一是平均正確率75.0%，平均基本正確率為15.8%，二者之和為90.8%，說明天氣在線預(yù)報(bào)雜多縣汛期最低氣溫準(zhǔn)確性較高，均方根誤差平均<2.0，表明雜多縣汛期最低氣溫預(yù)報(bào)值與實(shí)況值差值平均值滿足氣溫預(yù)報(bào)誤差范圍，可作為訂正工作中可靠依據(jù)。 二是平均偏高率低于偏低率，平均誤差<0，即最低氣溫有偏低傾向，故使用最低氣溫?cái)?shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)往高訂正。

2.2 最高氣溫的預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

2.2.1 玉樹市汛期最高氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果平均值特點(diǎn) 汛期間天氣在線預(yù)報(bào)正確率為71.3%，說明該產(chǎn)品預(yù)報(bào)玉樹市汛期最高氣溫準(zhǔn)確性較高；天氣在線預(yù)報(bào)玉樹市汛期最高氣溫平均偏低率是偏高率的3.4倍，平均誤差絕對值<1，說明天氣在線對最高氣溫預(yù)報(bào)有偏低傾向，使用該數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)據(jù)實(shí)際情況往高訂正；均方根誤差平均2.1，說明實(shí)況值與預(yù)報(bào)值差值平均值在2.1左右，略超出預(yù)報(bào)準(zhǔn)確范圍，實(shí)際工作中應(yīng)據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)訂正。

2.2.2 玉樹市汛期各月最高氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果特點(diǎn) 5、7和8月預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率<70%，這3個(gè)月均方根誤差≥2.0，訂正時(shí)應(yīng)多加注意，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整；其中9月預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率>80%，說明對該月最高氣溫預(yù)報(bào)能力較好，訂正幅度應(yīng)小，6和10月次之，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率>70%，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)稍作訂正。天氣在線對玉樹市汛期間最高氣溫預(yù)報(bào)偏低率均大于偏高率，應(yīng)用該數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果時(shí)，應(yīng)對玉樹市汛期最高氣溫往高訂正。

2.2.3 囊謙縣汛期最高氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果特點(diǎn) 平均正確率為45.7%，說明汛期最高氣溫預(yù)報(bào)效果不理想，最高氣溫平均偏低率是偏高率的8.1倍，說明天氣在線對最高氣溫預(yù)報(bào)偏低，使用該數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)往高訂正。

各月最高氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果特點(diǎn)：汛期各月預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率均<60%，尤其8和10月，預(yù)報(bào)正確率在30%左右，故訂正最高氣溫增加幅度；5、7和9月最高氣溫預(yù)報(bào)偏高率為0，這3個(gè)月最高氣溫預(yù)報(bào)均偏低，其余月份偏低率也遠(yuǎn)大于偏高率，但各月基本正確率均>12%，說明對氣溫變化趨勢預(yù)報(bào)較準(zhǔn)確，在參考該產(chǎn)品做訂正時(shí)應(yīng)增加往高預(yù)報(bào)幅度。

2.2.4 雜多縣汛期間最高氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果特點(diǎn) 汛期間天氣在線預(yù)報(bào)正確率為66.8%，說明對最高氣溫預(yù)報(bào)效果稍有欠缺，最高氣溫平均偏低率是偏高率的3.3倍，平均誤差絕對值≤1，說明最高氣溫預(yù)報(bào)有偏低傾向，使用該數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)往高訂正；均方根誤差平均為1.9，雖在預(yù)報(bào)準(zhǔn)確范圍內(nèi)，但仍需據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)訂正。

各月最高氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果特點(diǎn)：5、6和7月預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率<65%，訂正時(shí)應(yīng)多加注意，調(diào)整幅度參考基本正確率、平均誤差和均方根誤差；8、9和10月預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率>70%，說明這3個(gè)月最高氣溫預(yù)報(bào)能力較好，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)稍作訂正；除9和10月外最高氣溫預(yù)報(bào)偏低率均明顯大于偏高率，應(yīng)用該數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果時(shí)，應(yīng)對5、6、7和8月最高氣溫盡量往高訂正，對9和10月最高氣溫要往低訂正。

3 結(jié)論與討論

（1）德國天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期間最低氣溫預(yù)報(bào)效果較最高氣溫好，其中對玉樹市和雜多縣預(yù)報(bào)能力比囊謙縣好。

（2）德國天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對汛期最低氣溫預(yù)報(bào)除玉樹市略偏高外，雜多縣和囊謙縣均偏低，對汛期3縣最高氣溫預(yù)報(bào)均有明顯偏低傾向。其中囊謙縣最低、最高氣溫預(yù)報(bào)偏低率最突出且差值最大。

（3）德國天氣在線數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對玉樹市和雜多縣7月最低、最高氣溫預(yù)報(bào)能力都較差；對囊謙縣8月最低、最高氣溫預(yù)報(bào)能力最差。

（4）在今后工作中，應(yīng)將有無降水、降水相態(tài)、降水性質(zhì)、天空狀況、風(fēng)速轉(zhuǎn)變等相關(guān)因素考慮進(jìn)去，以便更好地提高預(yù)報(bào)訂正效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 程新田，周羽，馮新，等.對“天氣在線”網(wǎng)上氣象臺要素預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)與對比分析[J].湖北氣象，2003（2）：12-14.

[2] 周福.重要天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量評定辦法述評[J].浙江氣象科技，1992（2）：40.

責(zé)任編輯：鄭丹丹