凌晶+張丁丁+劉禮珍

摘 要 利用歐洲中心精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品資料，對(duì)2015年來(lái)賓市降水和氣溫預(yù)報(bào)按月份、量級(jí)進(jìn)行了檢驗(yàn)評(píng)估。結(jié)果表明：模式對(duì)中雨及以下量級(jí)的降水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高，暴雨及以上量級(jí)預(yù)報(bào)則不太理想。模式對(duì)氣溫預(yù)報(bào)性能較好，誤差基本在2℃以內(nèi)，且具有一定的季節(jié)性特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 數(shù)值模式；降水；地面氣溫；對(duì)比檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：P456.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.36.055

在現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中，數(shù)值預(yù)報(bào)具有越來(lái)越重要的地位，對(duì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率也提出了更高的要求[1-4]。其中，歐洲數(shù)值模式具有較高的預(yù)報(bào)水平，其精細(xì)化產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于業(yè)務(wù)中。但受初始場(chǎng)、地形、及模式本身設(shè)計(jì)等方面的影響，模式產(chǎn)品，特別是對(duì)天氣要素的預(yù)報(bào)產(chǎn)品不可避免地存在一定的誤差。隨著模式的發(fā)展和氣象現(xiàn)代化建設(shè)的需要，對(duì)歐洲數(shù)值模式精細(xì)化產(chǎn)品的客觀性檢驗(yàn)顯得尤為重要。

本文通過(guò)檢驗(yàn)2015年1-10月歐洲中心精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式溫度和降雨預(yù)報(bào)產(chǎn)品的定性定量分析其預(yù)報(bào)性能，使預(yù)報(bào)員能了解其性能和特點(diǎn)，對(duì)模式產(chǎn)品本地化釋用和提高日常天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率具有重要意義。

1 資料來(lái)源及統(tǒng)計(jì)方法

1.1 檢驗(yàn)資料

檢驗(yàn)的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品是歐洲中心細(xì)網(wǎng)格數(shù)值模式地面溫度預(yù)報(bào)和降雨預(yù)報(bào)產(chǎn)品，檢驗(yàn)站點(diǎn)為來(lái)賓站（109.24°E，23.75°N），檢驗(yàn)時(shí)間為2015年1-12月，檢驗(yàn)時(shí)效為0～24 h、24～48 h、48～72 h。由于歐洲中心在2015年對(duì)模式分辨率進(jìn)行調(diào)整，1月5日以后水平分辨率由0.25度變?yōu)?.125度，但分辨率為0.25度的只有5 d，且在提取要素時(shí)已經(jīng)做了處理，對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果影響不大。

1.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

在提取要素過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量控制，標(biāo)記不符合氣候特征的預(yù)報(bào)值、缺測(cè)值，并且不參加該時(shí)效檢驗(yàn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

1.3.1 降水定性預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

當(dāng)預(yù)報(bào)為有雨，若實(shí)況降水量R實(shí)≥0.0 mm評(píng)定為正確，若實(shí)況無(wú)雨則評(píng)定為空?qǐng)?bào)；當(dāng)預(yù)報(bào)為無(wú)雨，若實(shí)況無(wú)雨評(píng)定為正確，若實(shí)況降水量R實(shí)>0.0 mm評(píng)定為漏報(bào)。定性準(zhǔn)確率=報(bào)對(duì)次數(shù)/（報(bào)對(duì)次數(shù)+空?qǐng)?bào)次數(shù)+漏報(bào)次數(shù)）。

1.3.2 降水定量預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

檢驗(yàn)分5個(gè)降水量級(jí)（R實(shí)≥0.1 mm、R實(shí)≥10 mm、R實(shí)≥25 mm、R實(shí)≥50 mm和R實(shí)≥100 mm，亦即小、中、大、暴和大暴雨以上）。當(dāng)預(yù)報(bào)為某量級(jí)降水，若實(shí)況降水量落在預(yù)報(bào)區(qū)間評(píng)定為正確，若實(shí)況降水量小于預(yù)報(bào)區(qū)間起始值評(píng)定為偏大，若實(shí)況降水量大于預(yù)報(bào)區(qū)間終止值評(píng)定為偏小，定量正確率=報(bào)對(duì)次數(shù)/（報(bào)對(duì)次數(shù)+偏大次數(shù)+偏小次數(shù)）。

1.3.3 氣溫定量預(yù)報(bào)檢驗(yàn)方法

記F為預(yù)報(bào)值，O為實(shí)況值，M為預(yù)報(bào)次數(shù)，采用兩種氣溫定量檢驗(yàn)方法。平均偏差，它反映統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)氣溫預(yù)報(bào)的某種系統(tǒng)性誤差。絕對(duì)誤差，它反映預(yù)報(bào)值與實(shí)況值的平均偏離程度，因而能反映總誤差情況。

2 降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)

2.1 降水定性檢驗(yàn)

從定性檢驗(yàn)的TS評(píng)分、空?qǐng)?bào)率、漏報(bào)率來(lái)看（圖略），1-10月平均預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為68%，其中非汛期2月的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率低于平均水平，原因是實(shí)況降雨日數(shù)僅為6天，模式空?qǐng)?bào)較多。前汛期4-6月的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率低于平均水平，也與這幾個(gè)月降雨較多、且的空?qǐng)?bào)率較高有關(guān)。另外從漏報(bào)率來(lái)看，歐洲中心降水預(yù)報(bào)對(duì)于降雨過(guò)程都有反應(yīng)，但空?qǐng)?bào)較多。

2.2 降水分級(jí)定量檢驗(yàn)

從2015年1-10月來(lái)賓站降水定量預(yù)報(bào)檢驗(yàn)定量準(zhǔn)確率來(lái)看，隨著降水量級(jí)的增大，歐洲中心模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率明顯降低，且對(duì)于暴雨及以上量級(jí)基本沒(méi)有預(yù)報(bào)出來(lái)。

從預(yù)報(bào)時(shí)效來(lái)看，隨著預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)增加，小雨的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率逐漸降低，從24h的65%降低到72h的53%，而中雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率卻隨預(yù)報(bào)時(shí)效接近而減小，大雨及以上的準(zhǔn)確率隨時(shí)效增減特征不明顯。對(duì)于暴雨量級(jí)的降雨，模式預(yù)報(bào)性能較低，24h的暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率僅為17%，48～72 h時(shí)段內(nèi)沒(méi)有預(yù)報(bào)出來(lái)。而大暴雨24h內(nèi)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高，反查后發(fā)現(xiàn)，2015年來(lái)賓站有三次大暴雨，10月7日暴雨過(guò)程中，模式24 h模式預(yù)報(bào)雨量為97 mm，48 h為107 mm，所以造成48 h大暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高。

3 溫度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

3.1 來(lái)賓站氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

3.1.1 最高氣溫預(yù)報(bào)平均偏差

比較各月偏差來(lái)看，1-3月、12月月平均偏差較小，表明最高氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率高；2-3月、12月這段時(shí)間內(nèi)，平均偏差為正值，說(shuō)明最高氣溫預(yù)報(bào)普遍偏高；4-11月平均偏差為負(fù)值，表明最高氣溫預(yù)報(bào)偏低。所以最高氣溫預(yù)報(bào)性能具有一定的季節(jié)性特點(diǎn)，春季到夏季，隨著天氣轉(zhuǎn)暖，最高氣溫預(yù)報(bào)平均偏差增大，從夏季到秋季，最高氣溫預(yù)報(bào)平均偏差減小。

3.1.2 最高氣溫預(yù)報(bào)絕對(duì)誤差

比較各月最高氣溫預(yù)報(bào)的絕對(duì)偏差來(lái)看，最高氣溫絕對(duì)誤差基本都在2.5℃以下，汛期4-9月絕對(duì)誤差普遍高于平均水平，這可能受夏季降雨頻繁，對(duì)氣溫預(yù)報(bào)性能影響較大。

3.1.3 最低氣溫預(yù)報(bào)平均偏差

比較最低氣溫預(yù)報(bào)平均偏差分析可以看出，最低氣溫預(yù)報(bào)普遍低于實(shí)況，平均偏差基本在1℃以內(nèi)，與實(shí)況溫度較為接近。

3.1.4 最低氣溫預(yù)報(bào)絕對(duì)誤差

從最低氣溫預(yù)報(bào)絕對(duì)誤差來(lái)看，各月絕對(duì)誤差基本都在1℃左右，說(shuō)明模式對(duì)于最低氣溫預(yù)報(bào)的性能較好，與實(shí)況偏差較小。比較各月來(lái)看，9-11月的最低氣溫絕對(duì)誤差普遍低于全年水平，可能與降雨減少和冷空氣過(guò)程少有關(guān)。

4 結(jié)論與討論

第一，歐洲中心數(shù)值模式精細(xì)化降水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性在夏季最低，隨降水量級(jí)增大而明顯減小，對(duì)暴雨以上量級(jí)的預(yù)報(bào)能力較低，但有一定預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。

第二，最高、最低氣溫預(yù)報(bào)基本接近實(shí)況，絕對(duì)誤差大部在2℃以內(nèi)，且具有一定的季節(jié)性，夏季偏差較小，且起伏較小。

第三，由于誤差分析的方法比較粗糙，無(wú)法進(jìn)一步區(qū)分具體天氣過(guò)程對(duì)預(yù)報(bào)誤差的影響，有待以后繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：趙中正）