數(shù)值模式在沈陽地區(qū)降水預(yù)報中的檢驗評估

魯楊 李典 徐爽 張帥 李曉鷗 張啟霖

摘 要：依據(jù)2019年沈陽地區(qū)降水資料，檢驗GRAPES全球模式和中尺度模式、睿圖東北模式對沈陽地區(qū)的24h降水預(yù)報的準確率。結(jié)果表明，GRAPES全球模式、中尺度模式和睿圖東北模式的降水預(yù)報晴雨準確率分別為97.5%、90%、97.5%;中尺度模式的降水落區(qū)預(yù)報效果最好，GRAPES全球模式和睿圖東北模式的降水落區(qū)偏差較大;3種模式的極端降水預(yù)報普遍偏弱，其中，中尺度模式降水預(yù)報極值更接近實況，效果最好。

關(guān)鍵詞：模式預(yù)報;降水檢驗;預(yù)報偏差

中圖分類號 P457.6文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）01-0139-02

隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)值預(yù)報也取得了長足的進步，數(shù)值預(yù)報的準確率不斷上升，精度不斷提高，預(yù)報時效延長。數(shù)值預(yù)報已經(jīng)成為現(xiàn)行預(yù)報業(yè)務(wù)里不可缺少的重要參考工具，所以及時地總結(jié)數(shù)值預(yù)報的準確性是預(yù)報工作中重要的環(huán)節(jié)，對于提高預(yù)報精度有很大的幫助[1]。統(tǒng)計檢驗是數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)中的重要內(nèi)容，一方面它可以客觀定量地反映數(shù)值預(yù)報模式的預(yù)報水平，便于預(yù)報員使用;另一方面，它又可以幫助從事數(shù)值預(yù)報模式的研究和業(yè)務(wù)人員分析和發(fā)展預(yù)報模式中存在的問題，為改進模式提供可靠依據(jù)[2]。本文針對2019年發(fā)生在沈陽地區(qū)的降水過程，通過分析及檢驗，給出GRAPES全球模式、中尺度模式和睿圖東北模式3種數(shù)值模式降水預(yù)報產(chǎn)品在沈陽地區(qū)的檢驗評估結(jié)果。

1 資料來源

本文所用資料來源于沈陽地區(qū)7個國家觀測站降水?dāng)?shù)據(jù)，以及GRAPES全球模式和中尺度模式、睿圖東北模式未來0～24h降水預(yù)報場資料。

2 檢驗結(jié)果

2.1 6月8日沈陽地區(qū)大雨，局部暴雨 2019年6月8日沈陽地區(qū)出現(xiàn)大雨，局部暴雨。全地區(qū)平均降水量29.1mm，最大降水量88.7mm。沈陽各區(qū)縣國家觀測站降水量（mm）：渾南37.6，遼中23.6，蘇家屯22.3，新民21.4，康平19.5，沈北新區(qū)19.0，法庫16.5。影響系統(tǒng)：500hPa沈陽處于低渦前部，850hPa存在西南急流，近地面處于低壓內(nèi)部。

檢驗結(jié)果：GRAPES全球模式和中尺度模式、睿圖東北模式降水預(yù)報產(chǎn)品的晴雨準確率分別為100%、80%、100%。睿圖東北模式降水預(yù)報產(chǎn)品基本報出了大雨的范圍和中心，而GRAPES全球模式只報出了沈陽北部的降水中心，中尺度模式只報出了沈陽南部的降水中心。此次過程最大降水量88.7mm，GRAPES全球模式預(yù)報降水極值為18～25mm;中尺度模式預(yù)報降水極值為25～38mm;睿圖東北模式預(yù)報降水極值為18～25mm，3種模式均預(yù)報偏小。

2.2 6月29日沈陽地區(qū)強對流天氣 6月29日沈陽地區(qū)出現(xiàn)強對流天氣，全地區(qū)平均降水量30.0mm，最大降水量146.1mm，出現(xiàn)在蘇家屯王綱街道。沈陽各區(qū)縣國家觀測站降水量（mm）：法庫64.6，蘇家屯56.0，沈北新區(qū)52.1，渾南39.1，遼中27.2，新民23.8，康平6.2。影響系統(tǒng)：500hPa處于低渦中心位置，850hPa處于氣旋底部，近地面處于低壓內(nèi)部。

檢驗結(jié)果：GRAPES全球模式和中尺度模式、睿圖東北模式降水預(yù)報產(chǎn)品晴雨準確率均為100%。睿圖東北模式和中尺度模式降水預(yù)報產(chǎn)品降水落區(qū)預(yù)報效果相對較好，GRAPES全球模式降水中心落區(qū)偏北。此次過程最大降水量146.1mm，GRAPES全球模式預(yù)報降水極值為38～50mm;中尺度模式預(yù)報降水極值為50～75mm;睿圖東北模式預(yù)報降水極值為50～75mm。3種模式均預(yù)報偏小。

2.3 7月29日沈陽地區(qū)大雨到暴雨，局部大暴雨 7月29日沈陽地區(qū)出現(xiàn)大雨到暴雨，局部大暴雨。全地區(qū)平均降水量40.4mm，最大降水量142.0mm。沈陽各區(qū)縣國家觀測站降水量（mm）：法庫127.2，遼中74.2，新民47.4，沈北新區(qū)35.2，康平33.5，蘇家屯30.9，渾南23.4。影響系統(tǒng)：500hPa存在低渦，850hPa處于氣旋底部，近地面處于低壓內(nèi)部。

檢驗結(jié)果：GRAPES全球模式和中尺度模式、睿圖東北模式降水預(yù)報產(chǎn)品晴雨準確率均為100%。中尺度模式和睿圖東北模式降水分布效果較好，GRAPES全球模式降水中心落區(qū)偏北。此次過程最大降水量142.0mm，GRAPES全球模式預(yù)報降水極值為38～50mm;中尺度模式預(yù)報降水極值為75～100mm;睿圖東北模式預(yù)報降水極值為100～150mm。睿圖東北模式符合實況，GRAPES全球模式和中尺度模式預(yù)報偏小。

2.4 8月2日沈陽地區(qū)大雨到暴雨，局部大暴雨 8月2沈陽地區(qū)出現(xiàn)大雨到暴雨，局部大暴雨。全地區(qū)平均降水量61.9mm，最大降水量142.1mm，出現(xiàn)在新民大柳屯鎮(zhèn)。沈陽各區(qū)縣國家觀測站降水量（mm）：新民110.9，渾南101.8，蘇家屯86.0，遼中76.0，沈北新區(qū)48.1，法庫47.4，康平31.4。影響系統(tǒng)：500hPa處于副高外圍，850hPa存在暖式切變，氣旋北上。

檢驗結(jié)果：GRAPES全球模式和中尺度模式、睿圖東北模式降水預(yù)報產(chǎn)品晴雨準確率均為100%。降水分布：GRAPES全球模式相對較好，中尺度模式次之，睿圖東北模式效果最差。此次過程最大降水量142.1mm，GRAPES全球模式預(yù)報降水極值為50～75mm;中尺度模式預(yù)報降水極值為38～50mm;睿圖東北模式預(yù)報降水極值為38～50mm。3種模式預(yù)報均偏小。

2.5 8月16日沈陽地區(qū)強對流天氣 8月16日沈陽地區(qū)出現(xiàn)強對流天氣。全地區(qū)平均降水量42.4mm，最大降水量132.1mm（市區(qū)和平沈水灣公園）。沈陽各區(qū)縣國家觀測站降水量（mm）：沈北新區(qū)55.4，渾南46.9，法庫38.8，蘇家屯31.5，遼中18.1，新民17.5，康平5.5。影響系統(tǒng)：500hPa處于低渦底部，850hPa位于氣旋后部，近地面處于低壓后部。