陳超 徐大紅 李習(xí)瑾 陳方遠(yuǎn)
摘要 將ECMWF高分辨率數(shù)值(簡稱EC-thin)2 m溫度產(chǎn)品與銅仁地區(qū)3個國家基本站的觀測資料進(jìn)行比較分析,以檢驗(yàn)該產(chǎn)品在銅仁地區(qū)的適用性。本文分別采用分月統(tǒng)計(jì)和分段統(tǒng)計(jì)的方式比較溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值絕對值。結(jié)果顯示,EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對低溫的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于高溫;低溫預(yù)報(bào)效果5月最優(yōu),高溫11月最優(yōu);72 h的低溫預(yù)報(bào)效果要優(yōu)于24、48 h,24 h的高溫預(yù)報(bào)效果優(yōu)于48、72 h;當(dāng)預(yù)報(bào)值為10~20 ℃時,差值最低,僅為0.3 ℃。
關(guān)鍵詞 ECMWF高分辨率數(shù)值預(yù)報(bào);2 m溫度;差值;適用性;貴州銅仁
中圖分類號 P457 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)11-0216-02
數(shù)值模式預(yù)報(bào)現(xiàn)已經(jīng)成為日常天氣預(yù)報(bào)不可或缺的重要技術(shù)支撐,但是我國地形復(fù)雜,數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品在各個地方的適用性也不盡相同。隨著數(shù)值模式在科學(xué)研究和實(shí)際業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用逐步成熟,很多氣象工作者在數(shù)值模式本地化適用性上做了許多工作[1-4]。隨著社會的發(fā)展,各行各業(yè)對氣象服務(wù)的要求愈來愈高。2 m溫度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性對人們的生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)有著重要影響,因而提高2 m溫度的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率非常重要。
銅仁市地處黔、湘、渝三省市結(jié)合部、武陵山區(qū)腹地,地形復(fù)雜,山間、河谷溫度垂直變化明顯,有“一山有四季,十里不同天”的天氣特征。溫度的預(yù)報(bào)一直是天氣預(yù)報(bào)的難點(diǎn),統(tǒng)計(jì)分析EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品的最高溫度和最低溫度與銅仁市的最高氣溫和最低氣溫實(shí)況值之間的誤差,以期為溫度預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。
1 資料與方法
1.1 資料來源
本文采用的資料是2012年1月1日20:00至2015年12月31日20:00每天20:00起報(bào)的未來72 h預(yù)報(bào)場,預(yù)報(bào)時間間隔為3 h,實(shí)況溫度選用銅仁3個國家基本站碧江區(qū)、松桃縣、思南縣測量溫度來代表全市。2015年1月之前的EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品的水平分辨率為0.25°×0.25°,之后的水平分辨率為0.125°×0.125°。
EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品是格點(diǎn)資料,因而需要用插值的方法[5]計(jì)算銅仁市各站點(diǎn)的預(yù)報(bào)值。選用2012年1月1日至2015年12月31日共1 461 d的資料,其中缺省179 d,有效資料天數(shù)為1 282 d。
1.2 研究方法
統(tǒng)計(jì)實(shí)況值與EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品24、48、72 h預(yù)報(bào)值的差值進(jìn)行分月比較以及預(yù)報(bào)值分段比較。分月比較方式:統(tǒng)計(jì)實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值ΔT,分析其絕對值的平均值。差值絕對值的平均值越小,說明預(yù)報(bào)效果越好;值越大,說明效果越差。預(yù)報(bào)值分段比較方式:先將預(yù)報(bào)值分為Ty<0 ℃、0 ℃≤Ty<10 ℃、10 ℃≤Ty<20 ℃、20 ℃≤Ty<30 ℃、Ty≥30 ℃ 5段,再分段統(tǒng)計(jì)差值的分布情況。
2 結(jié)果與分析
2.1 差值分析
統(tǒng)計(jì)分析2012—2015年的數(shù)據(jù),結(jié)果顯示,低溫差值為1.0~2.8 ℃,而高溫差值為3.0~5.1 ℃,低溫的差值明顯小于高溫的差值,說明EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對銅仁市低溫預(yù)報(bào)的效果優(yōu)于高溫(圖1)。
2.1.1 低溫分析。從低溫的預(yù)報(bào)效果看,5月的效果優(yōu)于其他月份,其差值只有1 ℃左右,2月、12月的預(yù)報(bào)效果最差,差值達(dá)3 ℃左右;從預(yù)報(bào)時效看,72 h的低溫預(yù)報(bào)效果要略優(yōu)于24 h與48 h,差值相差僅為0.1~0.2 ℃;從地域的角度分析得知,碧江區(qū)的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于松桃縣與思南縣,且松桃縣的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于思南縣。
2.1.2 高溫分析。從高溫的預(yù)報(bào)效果看,11月的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于其他月份,差值為3 ℃左右,7月的效果最差,差值達(dá)4~6 ℃。24 h的高溫預(yù)報(bào)效果優(yōu)于48 h與72 h,且48 h的效果優(yōu)于72 h,差值相差0.5~1.0 ℃。從地域的角度分析得知,碧江區(qū)的預(yù)報(bào)效果要優(yōu)于松桃縣、思南縣,且松桃縣的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于思南縣。
2.2 分段統(tǒng)計(jì)
將預(yù)報(bào)值按大小分為Ty<0 ℃、0 ℃≤Ty<10 ℃、10 ℃≤Ty<20 ℃、20 ℃≤Ty<30 ℃、Ty≥30 ℃ 5段,分段統(tǒng)計(jì)實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的平均值。差值的大小可直觀反映預(yù)報(bào)值可參考性的強(qiáng)弱。碧江區(qū)、松桃縣、江口縣的詳細(xì)差值分別見表1、表2、表3。
通過對表1分析可知,各段的低溫差值低于高溫1 ℃左右,說明每段EC-thin低溫預(yù)報(bào)值的效果優(yōu)于高溫;通過對每段預(yù)報(bào)值的比較可知,差值隨著預(yù)報(bào)值的升高而降低,當(dāng)預(yù)報(bào)為10~20 ℃時,差值最低,差值最低僅為0.3 ℃,最高僅為1.5 ℃,說明當(dāng)預(yù)報(bào)值處于此段時,EC-thin的可參考性最好,之后差值隨著預(yù)報(bào)值的升高而升高。
通過對表2、表3的分析,可以得到與表1類似的結(jié)果,只是差值大小略有不同。通過對比表1、2、3發(fā)現(xiàn),預(yù)報(bào)值為20~30 ℃,預(yù)報(bào)場為72 h的低溫時,差值僅為0.3~0.9 ℃,較其他段的預(yù)報(bào)值、預(yù)報(bào)場都要低。
3 結(jié)論
本文通過分月分析溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值絕對值以及分段分析溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值,可以得到以下幾個結(jié)論。
(1)EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對低溫的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于高溫,低溫的差值為1.0~2.8 ℃,高溫的差值為3.0~5.1 ℃。
(2)分月來看EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品的預(yù)報(bào)效果,低溫5月差值僅為1 ℃左右,明顯優(yōu)于其他月份,高溫11月差值為2.5~3.1 ℃,優(yōu)于其他月份;從預(yù)報(bào)場來看預(yù)報(bào)效果,低溫的72 h預(yù)報(bào)場優(yōu)于24、48 h,高溫的24 h預(yù)報(bào)場優(yōu)于48、72 h;從地域的角度分析,EC-thin 2 m溫度產(chǎn)品對碧江區(qū)的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于松桃縣、思南縣,且松桃縣的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于思南縣。
(3)分段分析溫度實(shí)況值與預(yù)報(bào)值的差值,當(dāng)預(yù)報(bào)值為10~20 ℃時,差值最低,低溫差值為0.3~1.0 ℃,高溫差值為1.4~2.5 ℃。
4 參考文獻(xiàn)
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