數(shù)值模式預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)巴彥淖爾市地區(qū)基本要素預(yù)報(bào)效果檢驗(yàn)

楊鐵鋼

摘 要：本文利用2014年3月1日至11月30日的巴彥淖爾市地面觀測(cè)資料和T639數(shù)值模式、歐洲中心細(xì)網(wǎng)格（ECTHIN）數(shù)值模式、巴彥淖爾市氣象臺(tái)（本臺(tái)）預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)、德國(guó)天氣在線預(yù)報(bào)和Mofes預(yù)報(bào)等資料檢驗(yàn)分析未來(lái)5d預(yù)報(bào)效果，結(jié)果表明：最高氣溫預(yù)報(bào)，對(duì)于5d來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)和ECTHIN模式預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠；最低氣溫預(yù)報(bào)，對(duì)于5天來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)和中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。降雨預(yù)報(bào)，對(duì)于5天來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)和德國(guó)天氣在線預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

關(guān)鍵詞：數(shù)值模式預(yù)報(bào)；指導(dǎo)預(yù)報(bào)；檢驗(yàn)分析

中圖分類號(hào)：P456.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）22-0149-03

The Examine Of Numerical Model Prediction System On The Forecasting

Of Basic Elements Effect In Bayannaoer

YANG Tiegang

（Tongliao Meteorological Bureau，Tongliao Inner Mongolia 028000）

Abstract： In this paper， the results of the forecast in the next five days were examined and analyzed by using the ground observation data and the T639 numerical model， the ECTHIN numerical model， the forecast of the Bayannur Meteorological Observatory （our station）， the central guidance forecast， the German weather on-line forecast and the Moves forecast from March 1 to November 30， 2014. The results showed that the maximum temperature forecast was stable and reliable for 5 days， and the minimum temperature forecast was stable and reliable for 5 days. Rainfall forecast， for five days， Bayannur Meteorological Observatory forecast and German weather online forecast was more stable and reliable.

Keywords：numerical model prediction；guidance forecast；exmination and analysis

1 研究背景

當(dāng)前，氣象預(yù)報(bào)已從半經(jīng)驗(yàn)半理論的定性、定量預(yù)報(bào)，發(fā)展到結(jié)合數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品和多種氣象信息及預(yù)報(bào)技術(shù)的精細(xì)化預(yù)報(bào)。目前，在業(yè)務(wù)上廣泛投入使用了T639、歐洲中心細(xì)網(wǎng)格（ECTHIN）數(shù)值模式和中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)、德國(guó)天氣在線、自治區(qū)氣象局指導(dǎo)預(yù)報(bào)和Mofes預(yù)報(bào)，各級(jí)臺(tái)站獲得的預(yù)報(bào)信息大量增加，而預(yù)報(bào)員如何選擇可信度較高的數(shù)值模式產(chǎn)品和指導(dǎo)預(yù)報(bào)，這就需要對(duì)各種預(yù)報(bào)產(chǎn)品的特點(diǎn)和性能有所了解，因此開(kāi)展對(duì)數(shù)值模式產(chǎn)品的解釋應(yīng)用和檢驗(yàn)是必不可少的工作。

目前，數(shù)值預(yù)報(bào)是天氣預(yù)報(bào)的主要手段。對(duì)于較多的數(shù)值模式預(yù)報(bào)和指導(dǎo)預(yù)報(bào)，各種數(shù)值模式對(duì)于不同臺(tái)站、不同月份、不同季節(jié)的氣象要素預(yù)報(bào)能力如何？針對(duì)每個(gè)數(shù)值模式和指導(dǎo)預(yù)報(bào)定制“檔案”，并對(duì)不同預(yù)報(bào)時(shí)效進(jìn)行檢驗(yàn)[1-3]。

本文對(duì)業(yè)務(wù)中常用的T639和ECTHIN數(shù)值模式、巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)、自治區(qū)指導(dǎo)、德國(guó)天氣在線預(yù)報(bào)和Mofes預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，從而充分了解模式產(chǎn)品對(duì)本地區(qū)的預(yù)報(bào)能力，在巴彥淖爾市地區(qū)為例，數(shù)值模式產(chǎn)品的應(yīng)用提供依據(jù)和參考。

2 資料與方法

2.1 模式及資料

巴彥淖爾市地區(qū)9個(gè)國(guó)家站點(diǎn)的T639、歐洲中心細(xì)網(wǎng)格（ECTHIN）數(shù)值模式、巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、自治區(qū)指導(dǎo)預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)、德國(guó)天氣在線預(yù)報(bào)和Mofes指導(dǎo)預(yù)報(bào)2014年3月1日至11月30日20時(shí)起報(bào)的所有時(shí)效的資料均參加檢驗(yàn)。上述各資料的基本參數(shù)見(jiàn)表1。

2.2 檢驗(yàn)方法

2.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理。由于模式預(yù)報(bào)和地面觀測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上不對(duì)應(yīng)，無(wú)法進(jìn)行比較，所以，在研究前，必須對(duì)模式數(shù)據(jù)和地面觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，完成時(shí)空匹配。在空間上，模式輸出數(shù)據(jù)是格點(diǎn)資料，如巴彥淖爾市地區(qū)臨河站點(diǎn)（53513），需要將臨河站周圍4點(diǎn)個(gè)格點(diǎn)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)值中經(jīng)緯度最近的數(shù)據(jù)作為臨河站的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。

在時(shí)間上，T639和EC模式產(chǎn)品的時(shí)效、時(shí)間間隔、降水輸出結(jié)果都是相同的。選取地面氣溫預(yù)報(bào)值時(shí)，須對(duì)各模式每24h內(nèi)所有時(shí)次的氣溫輸出值進(jìn)行對(duì)比，選出其中的最高、最低值作為該時(shí)段最高、最低氣溫的預(yù)報(bào)值。為了保證檢驗(yàn)的有效性，規(guī)定若其中任意一個(gè)時(shí)次的輸出值缺測(cè)，則剔除該24h預(yù)報(bào)值，不參與檢驗(yàn)。

2.2.2 檢驗(yàn)方法。通過(guò)客觀檢驗(yàn)方法對(duì)站點(diǎn)預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，按照《內(nèi)蒙古氣象局關(guān)于印發(fā)天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量考核管理辦法的通知》（內(nèi)氣發(fā)[2013]7號(hào)）中規(guī)定的溫度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行評(píng)分。具體評(píng)分規(guī)則：誤差絕對(duì)值≤2℃得100分。否則0分。依次從TS得分，降水檢驗(yàn)量有TS（晴雨）評(píng)分、漏報(bào)率（PO）、空?qǐng)?bào)率（FAR），通過(guò)誤差和絕對(duì)誤差來(lái)對(duì)比分析各模式產(chǎn)品和指導(dǎo)預(yù)報(bào)的性能。

3 檢驗(yàn)分析

3.1 最高氣溫檢驗(yàn)

從圖1可以看出，對(duì)于最高氣溫的預(yù)報(bào)，各模式和指導(dǎo)預(yù)報(bào)隨著時(shí)效的增長(zhǎng)明顯下降。24h內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、ECTHIN模式預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)2℃準(zhǔn)確率分別85%、79.7%和78%；48h內(nèi)2℃準(zhǔn)確率分別76%、71.5%和68.3%；72h內(nèi)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率都大于53%。對(duì)于5d來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)（本臺(tái)預(yù)報(bào)）和ECTHIN模式預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

3.2 最低氣溫檢驗(yàn)

從圖2可以看出，對(duì)于最低氣溫的預(yù)報(bào)，各模式和指導(dǎo)預(yù)報(bào)隨著時(shí)效的增長(zhǎng)明顯下降。24h內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、T639模式預(yù)報(bào)和德國(guó)天氣在線2℃準(zhǔn)確率分別75.6%、62.2%和59.3%；48h內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)、T639模式預(yù)報(bào)2℃準(zhǔn)確率分別65.4%、58.9%和57.3%；72h內(nèi)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率都大于44%；對(duì)于5d來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)和中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

3.3 降水檢驗(yàn)

從表2可以看出，對(duì)于降水的預(yù)報(bào)，各模式和指導(dǎo)預(yù)報(bào)隨著時(shí)效的增長(zhǎng)明顯下降。從24h晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率來(lái)看，本臺(tái)預(yù)報(bào)最好準(zhǔn)確率為89.8%，其次自治區(qū)指導(dǎo)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為87%，其余都是大于69%。從空?qǐng)?bào)率來(lái)看，T639為14.7%，ECTHIN為58.2%，本臺(tái)預(yù)報(bào)為44.4%。對(duì)于5d來(lái)說(shuō)，本臺(tái)預(yù)報(bào)和德國(guó)天氣在線預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

4 結(jié)論

通過(guò)上述研究，可以得出以下結(jié)論。

①最高氣溫預(yù)報(bào)，24h內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、ECTHIN模式預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)2℃準(zhǔn)確率分別85%、79.7%和78%；48h內(nèi)2℃準(zhǔn)確率分別76%，71.5%，68.3%；72h內(nèi)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率都大于53%；對(duì)于5天來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)和ECTHIN模式預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

②最低氣溫預(yù)報(bào)，24h內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、T639模式預(yù)報(bào)和德國(guó)天氣在線2℃準(zhǔn)確率分別75.6%，62.2%，59.3%；48h內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)、T639模式預(yù)報(bào)2℃準(zhǔn)確率分別65.4%，58.9%、57.3%；72h內(nèi)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率都大于44%；對(duì)于5天來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)和中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

③24h從晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率來(lái)看，內(nèi)巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)和自治區(qū)指導(dǎo)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為89.8%和87%，其余都是大于69%。T639模式預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率為14.7%，ECTHIN模式預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率為58.2%，巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率為44.4%。對(duì)于5天來(lái)說(shuō)，巴彥淖爾市氣象臺(tái)預(yù)報(bào)和德國(guó)天氣在線預(yù)報(bào)比較穩(wěn)定可靠。

參考文獻(xiàn)：

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