歐洲中心集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)2m溫度預(yù)報(bào)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(bào)系統(tǒng)2m溫度預(yù)報(bào)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(bào)資料，采用權(quán)重法對(duì)歐洲中心集合模式2m溫度預(yù)報(bào)場(chǎng)結(jié)果進(jìn)行訂正。結(jié)果表明：校準(zhǔn)后的2m溫度預(yù)報(bào)可靠性有所提高，24小時(shí)溫度預(yù)報(bào)的訂正效果最為明顯。24小時(shí)溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)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(bào)；訂正

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

隨著數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)報(bào)技術(shù)由傳統(tǒng)的單一確定性預(yù)報(bào)向概率性預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)變。集合預(yù)報(bào)即同一預(yù)報(bào)時(shí)刻的不同模式或不同初始條件下所有單個(gè)預(yù)報(bào)的集合體。預(yù)報(bào)結(jié)論的不同代表著預(yù)報(bào)值的分布情況。集合預(yù)報(bào)是一種概率預(yù)報(bào)，雖然能夠較好地模擬大氣運(yùn)動(dòng)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(bào)結(jié)論存在一定的誤差。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活質(zhì)量越來越高，對(duì)氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)的要求也越來越高，而溫度是天氣預(yù)報(bào)的基本要素之一，提高溫度的精細(xì)化預(yù)報(bào)，也是要解決的問題之一。目前，國(guó)內(nèi)已有許多關(guān)于集合預(yù)報(bào)溫度預(yù)報(bào)誤差訂正方法，王敏等利用非齊次高斯回歸技術(shù)對(duì)區(qū)域集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)2m溫度預(yù)報(bào)進(jìn)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(duì)國(guó)家氣象中心業(yè)務(wù)全球集合預(yù)報(bào)進(jìn)行了系統(tǒng)性誤差訂正研究。

為了減小集合預(yù)報(bào)的誤差，使預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度達(dá)到最佳，本文對(duì)歐洲中心（簡(jiǎn)稱EC）集合預(yù)報(bào)模式的53518站2m溫度預(yù)報(bào)集合平均結(jié)果進(jìn)行訂正，并進(jìn)行檢驗(yàn)。

1　資料和方法

本文以EC集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)2015年1月～2016年4月每日12：00（世界時(shí)，下同）起報(bào)的2m溫度預(yù)報(bào)為研究資料，對(duì)預(yù)報(bào)的石嘴山站逐6h的2m溫度進(jìn)行研究。

權(quán)重法：首先計(jì)算2015年1月到12月全年時(shí)間段53518站的預(yù)報(bào)誤差，再把2016年1月到4月的預(yù)報(bào)場(chǎng)減去預(yù)報(bào)偏差乘以某個(gè)權(quán)重系數(shù)就可以得到1到4月的訂正預(yù)報(bào)。

其中：TEC（d，t）和TOBS（d，t）分別表示預(yù)報(bào)和觀測(cè)的地面2米溫度，t表示不同預(yù)報(bào)時(shí)效，在此t=1、2、…72，d表示之前的預(yù)報(bào)場(chǎng)，d=-1、-2…。當(dāng)天訂正后的預(yù)報(bào)為：

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

2　結(jié)果分析

平均絕對(duì)誤差作為一種檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量和溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率一樣可以作為評(píng)量一個(gè)模式溫度預(yù)報(bào)性能的參數(shù)。在天氣預(yù)報(bào)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中，溫度預(yù)報(bào)的允許誤差范圍為2℃，大于或小于2℃都算作錯(cuò)報(bào)。通過對(duì)石嘴山市站2016年1月25日～4月30日間，EC集合預(yù)報(bào)模式下2m溫度集合平均預(yù)報(bào)和訂正預(yù)報(bào)作對(duì)比分析，可以得出，訂正后EC集合預(yù)報(bào)模式下2m溫度集合平均預(yù)報(bào)的平均絕對(duì)誤差較訂正前整體偏小，訂正后的整體預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提高了8.33%。其中，24h的溫度預(yù)報(bào)訂正效果最為明顯，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率有很大幅度的提高，48h和72h訂正預(yù)報(bào)也有所提高。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，訂正后的48h和72h溫度預(yù)報(bào)誤差達(dá)到4℃以上的預(yù)報(bào)個(gè)例有所增加，也就是說，對(duì)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(bào)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(bào)時(shí)間段限制，時(shí)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(duì)溫度變化的影響較大，特別對(duì)夜間溫度起伏影響最大。訂正的平均絕對(duì)誤差線，每隔一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)低值和高值，而且低值出現(xiàn)的時(shí)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(qiáng)對(duì)歐洲中心集合預(yù)報(bào)2m溫度的訂正，利用不同的訂正方法、不同的時(shí)間段對(duì)2m溫度預(yù)報(bào)進(jìn)行訂正研究將是我下一步的工作目標(biāo)。

結(jié)束語

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

（2）在2m溫度預(yù)報(bào)訂正中，24h溫度預(yù)報(bào)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(guó)圖書分類號(hào)：S162

A

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