歐洲中心集合預(yù)報系統(tǒng)2m溫度預(yù)報的訂正研究

□宣冬舒　孫衛(wèi)武　何佳

（石嘴山市氣象局　寧夏　石嘴山　753000）

歐洲中心集合預(yù)報系統(tǒng)2m溫度預(yù)報的訂正研究

□宣冬舒孫衛(wèi)武何佳

（石嘴山市氣象局寧夏石嘴山753000）

基于歐洲中心集合預(yù)報資料，采用權(quán)重法對歐洲中心集合模式2m溫度預(yù)報場結(jié)果進行訂正。結(jié)果表明：校準后的2m溫度預(yù)報可靠性有所提高，24小時溫度預(yù)報的訂正效果最為明顯。24小時溫度預(yù)報準確率提高了，白天溫度的訂正效果大于夜晚。

溫度；集合預(yù)報；訂正

本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.04.094

隨著數(shù)值預(yù)報技術(shù)的發(fā)展，預(yù)報技術(shù)由傳統(tǒng)的單一確定性預(yù)報向概率性預(yù)報轉(zhuǎn)變。集合預(yù)報即同一預(yù)報時刻的不同模式或不同初始條件下所有單個預(yù)報的集合體。預(yù)報結(jié)論的不同代表著預(yù)報值的分布情況。集合預(yù)報是一種概率預(yù)報，雖然能夠較好地模擬大氣運動的不確定性，但是受模式的系統(tǒng)誤差和初始值條件的影響，使得預(yù)報結(jié)論存在一定的誤差。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，人民生活質(zhì)量越來越高，對氣象預(yù)報和服務(wù)的要求也越來越高，而溫度是天氣預(yù)報的基本要素之一，提高溫度的精細化預(yù)報，也是要解決的問題之一。目前，國內(nèi)已有許多關(guān)于集合預(yù)報溫度預(yù)報誤差訂正方法，王敏等利用非齊次高斯回歸技術(shù)對區(qū)域集合預(yù)報系統(tǒng)2m溫度預(yù)報進行訂正。李莉［2］等利用卡爾曼濾波的自適應(yīng)誤差訂正方法對國家氣象中心業(yè)務(wù)全球集合預(yù)報進行了系統(tǒng)性誤差訂正研究。

為了減小集合預(yù)報的誤差，使預(yù)報準確度達到最佳，本文對歐洲中心（簡稱EC）集合預(yù)報模式的53518站2m溫度預(yù)報集合平均結(jié)果進行訂正，并進行檢驗。

1　資料和方法

本文以EC集合預(yù)報系統(tǒng)2015年1月～2016年4月每日12：00（世界時，下同）起報的2m溫度預(yù)報為研究資料，對預(yù)報的石嘴山站逐6h的2m溫度進行研究。

權(quán)重法：首先計算2015年1月到12月全年時間段53518站的預(yù)報誤差，再把2016年1月到4月的預(yù)報場減去預(yù)報偏差乘以某個權(quán)重系數(shù)就可以得到1到4月的訂正預(yù)報。

其中：TEC（d，t）和TOBS（d，t）分別表示預(yù)報和觀測的地面2米溫度，t表示不同預(yù)報時效，在此t=1、2、…72，d表示之前的預(yù)報場，d=-1、-2…。當天訂正后的預(yù)報為：

其中：fk表示誤差場的系數(shù)，一般取0.7～0.8之間時訂正的效果最好，此處fk取0.8。

2　結(jié)果分析

平均絕對誤差作為一種檢測統(tǒng)計量和溫度預(yù)報準確率一樣可以作為評量一個模式溫度預(yù)報性能的參數(shù)。在天氣預(yù)報評分標準中，溫度預(yù)報的允許誤差范圍為2℃，大于或小于2℃都算作錯報。通過對石嘴山市站2016年1月25日～4月30日間，EC集合預(yù)報模式下2m溫度集合平均預(yù)報和訂正預(yù)報作對比分析，可以得出，訂正后EC集合預(yù)報模式下2m溫度集合平均預(yù)報的平均絕對誤差較訂正前整體偏小，訂正后的整體預(yù)報準確率提高了8.33%。其中，24h的溫度預(yù)報訂正效果最為明顯，預(yù)報準確率有很大幅度的提高，48h和72h訂正預(yù)報也有所提高。在實際統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，訂正后的48h和72h溫度預(yù)報誤差達到4℃以上的預(yù)報個例有所增加，也就是說，對于溫度出現(xiàn)較大偏差或轉(zhuǎn)折性天氣，溫度訂正效果不佳。所以溫度訂正偏差較大也反映在72h以后預(yù)報的訂正誤差上，72h之后，訂正誤差明顯增大。

由于選取訂正的預(yù)報時間段限制，時間為2～4月，恰值春天的來臨，石嘴山市出現(xiàn)大風(fēng)天氣日數(shù)增多，大風(fēng)天氣過程對溫度變化的影響較大，特別對夜間溫度起伏影響最大。訂正的平均絕對誤差線，每隔一段時間就會出現(xiàn)一個低值和高值，而且低值出現(xiàn)的時間大都為白天，高值大都出現(xiàn)在夜晚，這也說明了白天的訂正效果較為明顯，夜晚訂正效果較差，白天的訂正效果好于夜晚。今后我將繼續(xù)加強對歐洲中心集合預(yù)報2m溫度的訂正，利用不同的訂正方法、不同的時間段對2m溫度預(yù)報進行訂正研究將是我下一步的工作目標。

結(jié)束語

（1）使用權(quán)重法對歐洲中心集合預(yù)報2m溫度的訂正，結(jié)果表明這種方法有效的減小了預(yù)報的誤差。

（2）在2m溫度預(yù)報訂正中，24h溫度預(yù)報的訂正效果最為明顯。

（3）白天的訂正效果要好于夜間。

1004-7026（2016）04-0123-01中國圖書分類號：S162

A

宣冬舒（1991.01-），男，主要從事短期大氣預(yù)報及相關(guān)預(yù)報方法研究。