寧夏2018 年第一場(chǎng)連陰雪天氣過(guò)程5 種數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)能力對(duì)比

陳利偉，吳志岐，楊彭懷，王亞婷，馬興明

（1.寧夏回族自治區(qū)西吉縣氣象局，寧夏西吉756200；2.寧夏回族自治區(qū)涇源縣氣象局，寧夏涇源756400）

寧夏深居內(nèi)陸，位于我國(guó)西北東部，處于黃土高原、蒙古高原和青藏高原的交匯地帶，大陸性氣候特征十分典型，冬季干旱少雪是寧夏的基本氣候特征之一。2018 年1 月2—8 日的降雪天氣過(guò)程是2017年入冬以來(lái)全區(qū)首場(chǎng)范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的降雪天氣過(guò)程。針對(duì)此次降雪過(guò)程，本文對(duì)各種數(shù)值模式的預(yù)報(bào)性能做了詳細(xì)檢驗(yàn)，以便為預(yù)報(bào)員做降雪預(yù)報(bào)提供參考意見(jiàn)。

周翠芳等對(duì)2014 年石嘴山市一次久旱轉(zhuǎn)雪天氣過(guò)程的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品能力進(jìn)行了檢驗(yàn)[1]，王磊等對(duì)T639 模式在新疆北部暖區(qū)強(qiáng)降雪過(guò)程的預(yù)報(bào)效果進(jìn)行了檢驗(yàn)[2]，許敏等對(duì)廊坊兩次強(qiáng)降雪天氣進(jìn)行了分析對(duì)比及數(shù)值預(yù)報(bào)檢驗(yàn)[3]，莊曉翠等檢驗(yàn)了T213預(yù)報(bào)產(chǎn)品在阿勒泰地區(qū)暖區(qū)大降雪過(guò)程中的預(yù)報(bào)能力[4]，馬嚴(yán)枝等檢驗(yàn)了多個(gè)數(shù)值模式對(duì)山西3 次強(qiáng)降水過(guò)程的預(yù)報(bào)性能[5]，張秉詳?shù)葯z驗(yàn)了數(shù)值產(chǎn)品對(duì)寒潮天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)能力[6]，公穎等檢驗(yàn)了2012 年?yáng)|北地區(qū)重大天氣過(guò)程WRF 模式預(yù)報(bào)效果[7]，周慧等做了T639 模式對(duì)2008 年長(zhǎng)江流域重大災(zāi)害性降水天氣過(guò)程預(yù)報(bào)性能的檢驗(yàn)分析[8]，葉成志等做了GRAPES 中尺度模式對(duì)2005 年長(zhǎng)江流域重大災(zāi)害性降水天氣過(guò)程預(yù)報(bào)性能的檢驗(yàn)分析[9]。

1 天氣實(shí)況

2018 年1 月2 日寧夏迎來(lái)2018 年的首場(chǎng)降雪天氣過(guò)程，過(guò)程累積降水量達(dá)0.8～14.1 mm，最大小時(shí)降水量為0.2～1.7 mm。此次降雪過(guò)程范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，給交通、設(shè)施農(nóng)業(yè)等帶來(lái)了不利影響，但對(duì)冬小麥過(guò)冬返青、增加土壤墑情較為有利。1 月2日21 時(shí)至8 日20 時(shí)各站點(diǎn)累計(jì)降水量見(jiàn)圖1。

2 資料與方法

由于數(shù)據(jù)量大，氣象臺(tái)實(shí)際接收處理的數(shù)據(jù)有限，所以統(tǒng)一使用中央氣象臺(tái)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品網(wǎng)頁(yè)版的逐日20—20 時(shí)降水預(yù)報(bào)圖。

檢驗(yàn)區(qū)域?yàn)閷幭模|經(jīng)104°17′～107°39′、北緯 35°14′～39°23′）石炭井、大武口、惠農(nóng)及賀蘭山等20 個(gè)站點(diǎn)。檢驗(yàn)產(chǎn)品為2018 年1月 1 日 20 時(shí)—7 日 20 時(shí) T639、GRAPES、EC、GFS及 JAPAN 等 5 種模式 24 h、48 h、72 h、96 h 及 120 h的24 h 間隔降水預(yù)報(bào)圖。

將降水預(yù)報(bào)圖與時(shí)間相對(duì)應(yīng)的降水實(shí)況圖做主觀對(duì)比分析。

3 檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

檢驗(yàn)各模式各個(gè)時(shí)效的降水預(yù)報(bào)能力，降水范圍和降水強(qiáng)度分別進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)降水范圍進(jìn)行全區(qū)范圍的檢驗(yàn)，分為偏小、正常和偏大3 個(gè)等級(jí)；檢驗(yàn)降水強(qiáng)度只檢驗(yàn)降水強(qiáng)度最大的站點(diǎn)，也分為偏小、正常和偏大3 個(gè)等級(jí)（降水強(qiáng)度預(yù)報(bào)比實(shí)況偏小1 mm 以上記為偏小，-1～1 mm 記為正常，偏大 1 mm以上記為偏大）（見(jiàn)表 1、表 2）。

24～72 h T639 和EC 預(yù)報(bào)降水范圍相對(duì)準(zhǔn)確，其他模式預(yù)報(bào)降水范圍偏?。?6 h T639、GRAPES 和GFS 預(yù)報(bào)降水范圍相對(duì)準(zhǔn)確，其他模式預(yù)報(bào)降水范圍偏??；120 h GFS 預(yù)報(bào)降水范圍相對(duì)準(zhǔn)確，其他模式預(yù)報(bào)降水范圍偏小。24 h GRAPES 預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確，其他模式預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度偏?。?8～72 h T639 和JAPAN 預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確，其他模式預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度偏小；96 h T639、GRAPES 和JAPAN預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確，其他模式預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度偏小；120 h 各個(gè)模式預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度均偏小。

表2 逐日各時(shí)效各模式對(duì)比結(jié)果統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)論

通過(guò)檢驗(yàn)得到以下結(jié)論：一是24～72 h T639 和EC 預(yù)報(bào)降水范圍最準(zhǔn)確，96 h T639、GRAPES 和GFS 預(yù)報(bào)降水范圍最準(zhǔn)確，120 h GFS 預(yù)報(bào)降水范圍最準(zhǔn)確。綜合來(lái)看，T639 模式預(yù)報(bào)降水范圍最準(zhǔn)確。24 h GRAPES 預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確，48～72 h T639 和JAPAN 預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確，96 h T639、GRAPES 和JAPAN 預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確，120 h各個(gè)模式預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度均偏小。綜合來(lái)看，T639 和JAPAN 預(yù)報(bào)降水強(qiáng)度相對(duì)準(zhǔn)確。二是預(yù)報(bào)員在制作預(yù)報(bào)時(shí)，以中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)為主要參考產(chǎn)品，以各種數(shù)值模式釋用產(chǎn)品為輔助參考產(chǎn)品。但數(shù)值模式釋用產(chǎn)品種類(lèi)較多，通過(guò)此次檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，T639 模式在預(yù)報(bào)降水范圍和降水強(qiáng)度方面表現(xiàn)均較好，因此在制作降水預(yù)報(bào)時(shí)，可以以T639 模式為主要輔助參考產(chǎn)品。