歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)與中央指導(dǎo)報(bào)關(guān)于撫順地區(qū)溫度預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)分析平臺(tái)介紹

李若楠　馬曉穎　李俊樂　劉暢　馬昊天　李炳坤

摘要 現(xiàn)代數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的飛速發(fā)展，使數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品成為預(yù)報(bào)員制作預(yù)報(bào)時(shí)重要的參考對(duì)象和依據(jù)，單一的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品不足以支撐溫度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，參考多模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品并從中選取穩(wěn)定性較好的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品作為參考，有助于預(yù)報(bào)員快速準(zhǔn)確地做出本地溫度預(yù)報(bào)。撫順地區(qū)溫度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)分析平臺(tái)的開發(fā)可以將歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)和中央指導(dǎo)報(bào)關(guān)于撫順地區(qū)的溫度預(yù)報(bào)進(jìn)行全方位分析、檢驗(yàn)和展示，大大地省去了翻閱資料的時(shí)間，使預(yù)報(bào)員把更多的時(shí)間用在預(yù)報(bào)分析上，在確保預(yù)報(bào)質(zhì)量的同時(shí)極大地提高了預(yù)報(bào)員的工作效率。

關(guān)鍵詞 歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào);中央指導(dǎo)預(yù)報(bào);整點(diǎn)空氣溫度;檢驗(yàn);Matlab;GUI;折線圖;

中圖分類號(hào)：P457.3 文章標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2020）06–0–03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.051

隨著數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的快速發(fā)展，預(yù)報(bào)的精細(xì)化和智能化已成為現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的顯著特征，而數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品對(duì)大氣環(huán)流演變的預(yù)報(bào)能力已超過預(yù)報(bào)員的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷，時(shí)效越長(zhǎng)，這一優(yōu)勢(shì)就越明顯[1-2]。數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品已成為現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，但現(xiàn)階段預(yù)報(bào)員的主觀經(jīng)驗(yàn)在預(yù)報(bào)制作過程中依然起著主導(dǎo)作用。因此，在氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品，成為預(yù)報(bào)員分析制作天氣預(yù)報(bào)時(shí)最重要的、不可或缺的參考對(duì)象[3]。

根據(jù)預(yù)報(bào)員多年的預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)和中央指導(dǎo)報(bào)對(duì)撫順地區(qū)溫度預(yù)報(bào)具有很好的指導(dǎo)意義，雖然直接使用溫度預(yù)報(bào)值效果很差，但經(jīng)過一定的訂正方法對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)進(jìn)行訂正可以大大地提高撫順地區(qū)的溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度。對(duì)此，李亞中等預(yù)報(bào)員研究出了多種溫度訂正預(yù)報(bào)方法提高撫順地區(qū)溫度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率[4-5]。單一的預(yù)報(bào)方法不能使預(yù)報(bào)員全面了解到某個(gè)時(shí)間段內(nèi)某種數(shù)值預(yù)報(bào)模式的穩(wěn)定性。因此，如何幫助預(yù)報(bào)員在短時(shí)間內(nèi)既能快速了解到過去某時(shí)間段內(nèi)兩種數(shù)值預(yù)報(bào)模式的穩(wěn)定性情況，又能直觀地列出未來幾天兩種數(shù)值預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)情況，預(yù)報(bào)員再結(jié)合主觀分析，在確保預(yù)報(bào)質(zhì)量的同時(shí)能有效提高預(yù)報(bào)員工作效率，成為溫度預(yù)報(bào)平臺(tái)研發(fā)的重點(diǎn)任務(wù)。

撫順市氣象臺(tái)借助Matlab GUI研發(fā)出基于歐洲中心細(xì)網(wǎng)格2 m氣溫和露點(diǎn)溫度（以下簡(jiǎn)稱“2 m氣溫”和“2 m露點(diǎn)”）、歐洲中心粗網(wǎng)格850 hPa溫度場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱“850 hPa溫度”）、中央指導(dǎo)報(bào)報(bào)文（以下簡(jiǎn)稱“央指”）、國家基本氣象站（即章黨站、清原站、新賓站，以下簡(jiǎn)稱“三站”）逐日最高氣溫值和最低氣溫值的撫順地區(qū)數(shù)值溫度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)分析平臺(tái)。

1 需求分析

1.1 現(xiàn)狀分析

預(yù)報(bào)員每日在利用MICAPS調(diào)閱氣象資料進(jìn)行天氣形勢(shì)分析做出未來7 d晴雨預(yù)報(bào)之后，要抄寫歐洲中心粗網(wǎng)格850 hPa溫度場(chǎng)最新起報(bào)時(shí)次在撫順地區(qū)某代表點(diǎn)未來7 d的預(yù)報(bào)值，分為08∶00起報(bào)和20∶00起報(bào)，還要抄寫或翻閱歐洲中心細(xì)網(wǎng)格2 m氣溫場(chǎng)，找出并記錄三站未來7 d每天最高溫度預(yù)報(bào)值和最低溫度預(yù)報(bào)值，翻閱中央指導(dǎo)報(bào)報(bào)文對(duì)三站未來7 d每天最高溫度預(yù)報(bào)值和最低溫度預(yù)報(bào)值，記錄過去1～2 d三站每天最高溫度實(shí)況值和最低溫度實(shí)況值。根據(jù)這些溫度資料結(jié)合天氣形勢(shì)分析做出撫順地區(qū)未來7 d的溫度預(yù)報(bào)，資料的翻閱和記錄過程很浪費(fèi)時(shí)間，大大降低了預(yù)報(bào)員的實(shí)際工作效率，并且想要查看過去某一段時(shí)間內(nèi)每種數(shù)值溫度預(yù)報(bào)的穩(wěn)定性也比較困難。通過撫順地區(qū)數(shù)值溫度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)分析平臺(tái)，可以將以上信息快速調(diào)閱出來，并通過圖表的形式展示在平臺(tái)內(nèi)供預(yù)報(bào)員分析，過去的資料也可以直接調(diào)閱進(jìn)行再分析或歷史回顧，這不僅極大地提高了預(yù)報(bào)員的溫度預(yù)報(bào)質(zhì)量和工作效率，還可利用該平臺(tái)對(duì)過去某天的預(yù)報(bào)情況進(jìn)行重演再分析，成為預(yù)報(bào)員作預(yù)報(bào)總結(jié)分析的有效工具。

1.2 設(shè)計(jì)要求

根據(jù)實(shí)際天氣預(yù)報(bào)分析過程，將用到的兩種數(shù)值產(chǎn)品分為EC類和央指類。EC類是指歐洲中心細(xì)網(wǎng)格逐3 h“2 m氣溫”和“2 m露點(diǎn)”、歐洲中心粗網(wǎng)格850 hPa溫度;央指類是指中央指導(dǎo)報(bào)報(bào)文中的逐3 h溫度預(yù)報(bào)值，滿足實(shí)際預(yù)報(bào)工作需求需要滿足以下幾個(gè)方面：（1）列出最新起報(bào)時(shí)次未來7 d 08∶00和20∶00的代表點(diǎn)850 hPa溫度值;（2）列出未來3 d三站“2 m氣溫”最高值和最低值以及最值出現(xiàn)的時(shí)間;（3）以表的形式列出三站過去10 d兩種數(shù)值預(yù)報(bào)對(duì)24 h溫度預(yù)報(bào)值與溫度實(shí)況值的檢驗(yàn)，表中每個(gè)站點(diǎn)按照時(shí)間序列排序列出EC類或央指類數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品24 h溫度預(yù)報(bào)值、站點(diǎn)溫度實(shí)況值、溫度預(yù)報(bào)值與溫度實(shí)況值的差值，其中，溫度是指24 h內(nèi)的最高溫度和最低溫度;（4）以折線圖的形式分別將三站未來3 d EC類逐3 h“2 m氣溫”和“2 m露點(diǎn)”溫度、央指類未來3 d逐3 h氣溫、過去最近20∶00或08∶00至當(dāng)前時(shí)刻逐小時(shí)的整點(diǎn)空氣溫度實(shí)況值繪制在同一張表中;（5）以折線圖的形式檢驗(yàn)?zāi)硶r(shí)段內(nèi)兩類數(shù)值預(yù)報(bào)對(duì)24 h溫度預(yù)報(bào)的穩(wěn)定性，分別將三站過去某時(shí)間段內(nèi)以日為橫坐標(biāo)單位，溫度為縱坐標(biāo)單位繪制EC類溫度預(yù)報(bào)、央指類溫度預(yù)報(bào)、最值溫度實(shí)況折線圖。

2 平臺(tái)框架及主要功能

2.1 基于Matlab GUI的應(yīng)用框架

圖形用戶界面GUI（Graphical User Interfaces）是由各種圖形對(duì)象，如圖形窗口、圖軸、按鈕、菜單、文本框等對(duì)象（Objects）構(gòu)成的用戶界面，其開發(fā)環(huán)境提供了一組用于用戶界面開發(fā)的工具，是人際交流信息的工具和方法，在該界面內(nèi)，用戶可以根據(jù)界面提示完成整個(gè)工程而不必去了解工程內(nèi)部是如何工作的，利用GUIDE設(shè)計(jì)圖形用戶界面時(shí)，可通過GUI應(yīng)用屬性設(shè)置編輯器來設(shè)置對(duì)句柄操作的響應(yīng)[6-7]。

根據(jù)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)實(shí)際需求，使用Matlab的圖形用戶界面（GUI）技術(shù)編寫撫順地區(qū)溫度預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)分析平臺(tái)主框架，在友好的人機(jī)交互界面的基礎(chǔ)上，充分利用Matlab強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的繪圖功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析以及展示[8]。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Introduction to the European Numerical Forecast and Central Guidance Platform for the Verification and Analysis of Temperature Forecasts in Fushun

LI Ruo-nan et al （Fushun Meteorological Bureau， Fushun， Liaoning 113000）

Abstract With the rapid development of modern numerical forecast technology， the numerical forecast model products have become an important reference object and basis for forecasters to make forecasts， a single numerical forecast product is not sufficient to support the accuracy of temperature forecasts， it is helpful for forecasters to make local temperature forecast quickly and accurately by referring to multi-model forecast products and choosing stable numerical forecast products as reference， the development of the test and analysis platform for the temperature forecast in the Fushun area will enable the analysis， test and display of the numerical forecast in the European Center and the temperature forecast in the Fushun area in the central guidance， Greatly saves the time to review the data， so that forecasters spend more time on forecasting analysis， the work efficiency of the forecaster is greatly improved while the quality of the forecast is ensured.

Key word European Central Numerical Forecast; Central Guidance and forecastAir Temperature on the hour; Examination; Matlab GUI; Broken Line Diagram

作者簡(jiǎn)介 李若楠（1989–），女，吉林遼源人，工程師，從事氣象預(yù)報(bào)預(yù)警和氣象服務(wù)工作。

收稿日期 2020–06–28