統計降尺度方法預測中國7月降水

季永平 左瑞亭 張潮 秦穎

摘 要：該文采用統計降尺度方法，利用NCEP/NCAR逐月高度場資料同中國7月160站降水資料建立了預測模型，對2001—2012年共12年7月降水進行了預測，結果表明，統計降尺度方法建立的預測模型對降水的預測整體較好，預測得分都在65分以上，具有一定的準確性和可行性。

關鍵詞：統計降尺度 降水 預測

中圖分類號：X16 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（b）-0070-02

無論是在日常的氣象預報中還是在氣候預測中，降水一直都是人們關注的重點[1]。小到平時出行，大到汛期防汛，準確的預報降水都具有重要意義。目前，借助數值模式、衛星云圖及雷達等其他觀測資料，對于1～3 d的預報具有較高的準確性，但對于延伸期及更長時間的氣候預測仍然不夠準確。

目前降尺度的方法主要有3種[2-3]：一是動力降尺度；二是統計降尺度；三是動力和統計相結合的降尺度方法。統計降尺度方法的原理是將觀測資料同區域氣候要素建立相應的統計關系式，與動力降尺度方法相比，計算量小節省機時[4]。

文章采用統計降尺度的方法對中國160站7月份降水進行統計降尺度預測。

1 資料

1979—2012年NCEP/NCAR逐月再分析位勢高度場資料，資料分辨率為2.5o×2.5o。中國氣象局國家氣候中心160站逐月降水資料。

2 預測模型的建立

式（2）中△x、△y均取一個格距。利用1951—2000年共50年7月中國160站各月的降水距平百分率和500 hPa月平均高度距平資料確定7月160站的方程系數，然后將NCEP/NCAR 2001—2012年形勢場資料代入方程，計算2001-2012年各月各站的降水距平百分率，將該結果與實況降水距平百分率進行比較。

3 結果分析

圖1是2001年7月中國160站降水觀測（圖1a）和預報圖（圖1b）。從實測圖中可以看出，2001年7月降水主要集中在廣東廣西、山東半島、河南北部以及新疆西北部。而預報圖中，降水集中在中國東北華北以及廣西廣東南部。降水的強度較實測資料有所減小，但降水的范圍比實測情況大。另外，預測結果對于長江中下游的干旱有很好的反映。

為了更好地評價預測的結果，對2001—2012年的預測結果進行評估，計算了預報準確率（圖2a）、距平相關系數（圖2b）、預測評分（圖2c）。從圖中可以看出，2001—2012年這12年的預測準確率都在50%以上，準確率相對較好。但從距平相關系數圖中看，則普遍較小，尤其是2002年、2006年和2009年。這12年的預測評分值在65～85分之間，得分較好。

4 結語

文章利用統計降尺度方法，利用NCEP位勢高度場資料和中國7月份160站降水資料建立了預測模型，并對2001—2012這12年7月份降水進行了預測。結果表明，統計降尺度方法建立的預測模型對降水的預測整體較好，預測得分都在65分以上，具有一定的準確性和可行性。但此種方法相對簡單粗陋，對于降水的預測并不十分細致，還需要進一步改進。

參考文獻

[1] 嚴小東，吳戰平，馬振鋒，等.Downscaling法在貴州冬季氣溫和降水預測中的應用[J].高原氣象，2007，27（1）：169-175.

[2] 陳麗娟，李維京，張培群，等.降尺度技術在月降水預報中的應用[J].應用氣象學報，2003，14（6）：648-655.

[3] 范麗軍，符淙斌，陳德亮.統計降尺度法對未來區域氣候變化情景預估的研究進展[J].地球科學進展，2005，20（3）：320-329.

[4] 胡軼佳，朱益民，鐘中，等.降尺度方法對中國未來兩種情景下降水變化預估[J].高原氣象，2013，32（3）：778-786.

[5] 李維京，陳麗娟.動力延伸產品釋用方法研究[J].氣象學報，1999，57（3）：338-345.