玉樹地區晴雨預報性能分析

摘 要：通過對2020年10月—2022年12月玉樹州6個國家氣象站的實況降水數據及CMA-GFS模式（以下簡稱模式）

08：00、20：00起報的12 h、24 h預報時效內的臨近格點進行對比分析得出：（1）分月來看，模式在玉樹地區12 h時效的晴雨預報準確率優于24 h時效的晴雨預報準確率，08：00起報的準確率優于20：00起報的準確率。08：00～20：00晴雨預報在治多的12月性能最好，08：00至翌日08：00晴雨預報在雜多的6月性能最好，20：00至翌日08：00晴雨預報在玉樹市的1月性能最好，20：00至翌日20：00晴雨預報在治多的5月、曲麻萊的12月性能最好。（2）分季節來看，模式在玉樹市12 h時效內晴雨預報性能冬季最好，24 h時效內晴雨預報性能春、秋兩季相對較好。（3）各縣分季節來看，治多縣各時段模式晴雨預報性能冬季最優，雜多、曲麻萊、囊謙春、夏、秋08：00至翌日08：00晴雨預報性能最好，冬季雜多20：00至翌日20：00晴雨預報性能最好，曲麻萊20：00至翌日08：00晴雨預報性能最好，囊謙整體預報性能均較好；玉樹市的春、夏季08：00至翌日08：00晴雨預報性能最好，秋、冬季20：00至翌日08：00晴雨預報性能最好；稱多縣春季08：00至翌日08：00晴雨預報性能最好，夏、秋季

20：00至翌日20：00晴雨預報性能最好，冬季20：00至翌日08：00晴雨預報性能最好。基于研究，掌握模式不同時段在高原地區預報性能，有助于提高高原地區晴雨預報的準確率，通過總結將經驗轉化成技術，為晴雨預報訂正提供參考。

關鍵詞：CMA-GFS模式；晴雨預報；準確率；空報率；漏報率

中圖分類號：P457.6 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）10–0-04

隨著數值預報模式的分辨率不斷提高，精細化天氣預報越來越依賴于高分辨率的數值預報產品。王平等[1]在檢驗ECMWF對廣安地區晴雨預報性能時發現，72 h內EC模式晴雨預報準確率整體較高；空報率是影響預報準確率的主要因素，預報準確率夜間高于白天，空報率夜間低于白天，且隨著時間的延長，準確率呈下降趨勢，空報率呈上升趨勢；漏報率低且無明顯的時效變化。由此可見，預報準確率與預報時段存在一定的線性相關。張超等[2]對云南區域ECMWF降水預報進行定量檢驗，發現ECMWF對地形平緩地區的預報誤差小，對地形復雜地區的預報誤差大，由此可知模式的預報性能跟地形有關。

為立足當地實際需求，選定CMA-GFS數值預報模式進行檢驗對比分析。通過研究CMA-GFS模式不同時段在高原地區的預報性能，有助于提高高原地區晴雨預報的準確率，通過總結將經驗轉化成技術，為晴雨預報訂正提供參考依據。

1 數據資料

（1）選取2020年10月—2022年12月玉樹州6個國家氣

象站的實況降水數據及CMA-GFS模式08：00和20：00

起報的12 h、24 h預報時效內的6個臨近格點值。

（2）實況、模式數據匹配方法：模式N日08：00起報未來12 h數據對應實況N日20：00統計的過去12 h

降水；模式N日08：00起報未來24 h數據對應實況N+

1日08：00統計的過去24 h降水；模式N日20：00起報未來12 h數據對應實況N+1日08：00統計的過去12 h

降水；模式N日20：00起報未來24 h數據對應實況N+

1日20：00統計的過去24 h降水。

2 研究方法

2.1 準確率檢驗

檢驗晴雨雪的預報準確率，計算公式如下：

PC=（1）

在式（1）中，ND為無降水預報正確的個數。此項評分不考慮降水量級，只要預報和實況均有降水或均無降水即視為正確[3-6]。

2.2 空報率、漏報率檢驗

一般性降水和暴雨（雪）以上空、漏報率，計算公式如下：

漏報率：POk=×100%（2）

空報率：FARk=×100%（3）

在式（2）和式（3）中，NAk為預報正確站（次）數；NBk

為空站（次）數；NCk為漏站（次）數。此項目僅限于檢驗晴雨的預報性能，故暫不考慮降水分級。

3 晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

3.1 月晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

3.1.1 玉樹地區月晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

通過對實況、CMA-GFS模式（以下簡稱模式）數據進行對比發現，玉樹地區08：00起報12 h晴雨準確率12月最高，10月漏報率最低，6月的空報率最低；08：00起報24 h晴雨準確率12月最高，6月漏報率、空報率均最低；20：00起報12 h晴雨準確率11月最高，1月漏報率最低，5月空報率最低；20：00起報24 h晴雨準確率12月最高，6月漏報率最低，9月空報率最低（表1，空、漏報率表略）。

表1" 玉樹地區CMA-GFS模式晴雨準確率（PC評分） %

月份 08：00～20：00 08：00至翌日08：00 20：00至翌日08：00 20：00至翌日20：00 最大值出現時段

1 93.82 81.72 90.59 88.98 08：00至20：00

2 86.01 81.85 86.61 84.82 20：00至翌日08：00

3 84.41 82.53 84.41 83.87 08：00～20：00、20：00至翌日08：00

4 84.72 77.50 73.06 73.61 08：00至20：00

5 84.48 79.30 68.55 81.72 08：00至20：00

6 63.61 78.61 59.44 76.67 08：00至翌日08：00

7 73.92 76.34 68.82 69.35 08：00至翌日08：00

8 69.89 77.42 64.25 72.31 08：00至翌日08：00

9 71.67 76.67 63.89 80.83 20：00至翌日20：00

10 72.58 73.75 75.81 75.08 20：00至翌日08：00

11 90.37 86.67 92.41 87.04 20：00至翌日08：00

12 95.16 87.28 91.37 91.40 08：00至20：00

對比各時段的整體準確率、空報率、漏報率，CMA-GFS在玉樹地區12 h時效的晴雨預報準確率優于24 h時效的晴雨預報準確率，08：00起報的準確率優于20：00起報的準確率。綜上，玉樹地區12月08：00起報24 h時效的晴雨預報性能最佳。

3.1.2 各站月晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

從各站點的逐時效分析來看，08：00起報12 h時效內（08：00～20：00），晴雨預報準確率西部（雜多、治多、曲麻萊）優于東部（玉樹、囊謙、稱多），漏報率西部低于東部，空報率治多、玉樹、囊謙最低；08：00起報24 h時效內（08：00至翌日08：00），雜多、囊謙、曲麻萊的準確率較高，漏報率玉樹西部整體低于東部，空報率治多、囊謙、玉樹市最低；20：00起報12 h時效內（20：00至翌日08：00），晴雨預報準確率在玉樹市、雜多、囊謙的準確率較高，玉樹市、囊謙漏報率整體較低，玉樹市、雜多、治多空報率最低；20：00起報24 h時效內（20：00至翌日20：00），治多、曲麻萊、稱多晴雨預報準確率較高；玉樹市、囊謙、曲麻萊漏報率最低，玉樹市、囊謙、治多的空報率最低。

CMA-GFS模式08：00起報12 h時效內在治多的預報性能最佳；08：00起報24 h時效內在雜多的預報性能最佳；20：00起報12 h時效內在玉樹市的預報性能最佳；20：00起報24 h時效內在治多、曲麻萊的預報性能最佳。

對模式預報各時段內性能最佳的站點進行逐月分析。08：00起報12 h時效的CMA-GFS模式在治多的

準確率為66.13%～95.70%，12月準確率最高，漏報率為

16.67%～100%，12月漏報率最低，空報率為0.00%～

100%，3月空報率最低。08：00起報24 h時效的晴雨預報在雜多的準確率為76.67%～91.67%，6月準確率最高，漏報率為3.57%～87.50%，6月漏報率最低，空報率為5.30%～80.95%，6月空報率最低。20：00起報12 h時效的預報在玉樹市的準確率為56.67%～93.55%，1月準確率最高，漏報率為0%～55%，1月漏報率最低，

空報率為23.74%～87.50%，5月空報率最低。20：00起報

24 h時效的預報在治多、曲麻萊的準確率分別為70.48%

～91.94%、64.52%～92.86%，1月、2月準確率最高，漏報

率分別為6.94%～91.67%、6.25%～75.00%，8月、3月漏報

率最低，空報率分別為11.57%～75.00%、25.23%～77.78%，

6月、9月空報率最低（表2至表5，空報率、漏報率表略）。

表2" 各縣08：00起報12 h時效晴雨準確率（PC評分） %

月份 治多 雜多 曲麻萊 玉樹 囊謙 稱多

1 90.32 95.16 96.77 96.77 91.94 91.94

2 87.50 78.57 85.71 91.07 85.71 87.50

3 85.48 90.32 87.10 85.48 80.65 77.42

4 88.33 86.67 88.33 86.67 75.00 83.33

5 90.22 82.10 86.99 88.55 78.66 80.38

6 66.67 71.67 56.67 70.00 56.67 60.00

7 75.81 75.81 82.26 64.52 70.97 74.19

8 74.19 70.97 67.74 62.90 72.58 70.97

9 73.33 78.33 68.33 66.67 70.00 73.33

10 66.13 77.42 66.13 66.13 82.26 77.42

11 95.56 88.89 94.44 91.11 81.11 91.11

12 95.70 91.40 97.85 96.77 93.55 95.70

平均 82.44 82.28 81.53 80.55 78.26 80.27

綜上，CMA-GFS模式08：00起報12 h時效晴雨預報在治多的12月性能最好，08：00起報12 h時效晴雨預報在雜多的6月性能最好，20：00起報12 h時效晴雨預報在玉樹市的1月性能最好，20：00起報24 h時效晴雨預報在治多的5月、曲麻萊的12月性能最好

（圖1）。

圖1" 晴雨預報性能最優站點的最優月份不同預報時段對比

表3" 各縣08：00起報24 h時效晴雨準確率（PC評分） %

月份 治多 雜多 曲麻萊 玉樹 囊謙 稱多

1 83.87 77.42 83.87 83.87 85.48 75.81

2 76.79 82.14 78.57 83.93 87.50 82.14

3 82.26 83.87 88.71 87.10 75.81 77.42

4 81.67 76.67 76.67 81.67 70.00 78.33

5 74.19 79.03 79.03 79.03 83.87 80.65

6 81.67 91.67 73.33 73.33 78.33 73.33

7 79.03 79.03 79.03 70.97 70.97 79.03

8 72.58 74.19 77.42 74.19 88.71 77.42

9 71.67 83.33 75.00 75.00 78.33 76.67

10 67.20 81.94 73.82 65.48 78.60 75.43

11 86.67 87.78 96.67 83.33 80.00 85.56

12 86.02 86.02 91.40 89.25 84.95 86.02

平均 78.64 81.92 81.13 78.93 80.21 78.98

表4" 各縣20：00起報12 h時效晴雨準確率（PC評分） %

月份 治多 雜多 曲麻萊 玉樹 囊謙 稱多

1 87.10 88.71 90.32 93.55 91.94 91.94

2 83.93 83.93 92.86 83.93 89.29 85.71

3 80.65 88.71 85.48 85.48 83.87 82.26

4 70.00 68.33 73.33 83.33 76.67 66.67

5 54.84 72.58 58.06 74.19 79.03 72.58

6 65.00 61.67 53.33 56.67 53.33 66.67

7 67.74 74.19 70.97 64.52 66.13 69.35

8 59.68 67.74 54.84 70.97 64.52 67.74

9 65.00 61.67 63.33 63.33 61.67 68.33

10 67.74 83.87 70.97 77.42 77.42 77.42

11 93.33 93.33 96.67 92.22 94.44 84.44

12 87.10 93.33 96.67 92.22 94.44 84.44

平均 73.51 78.17 75.57 78.15 77.73 76.46

表5" 各縣20：00起報24 h時效晴雨準確率（PC評分） %

月份 治多 雜多 曲麻萊 玉樹 囊謙 稱多

1 50.00 25.00 0.00 0.00 0.00 0.00

2 100.00 37.50 0.00 50.00 12.50 0.00

3 16.67 55.00 16.67 55.00 12.50 66.67

4 55.00 66.07 64.58 14.29 46.43 29.76

5 66.67 33.33 52.08 42.31 11.67 25.00

6 25.00 22.22 35.66 33.64 28.75 16.25

7 40.00 32.65 41.67 52.27 37.86 43.57

8 38.45 21.64 62.50 32.50 26.67 40.58

9 43.75 37.98 39.39 39.07 23.90 37.82

10 65.00 34.29 75.00 18.45 37.50 26.44

11 55.56 50.00 33.33 22.22 24.44 100.00

12 50.00 50.00 33.33 22.22 24.44 100.00

平均 50.51 38.81 37.85 31.83 23.89 40.51

3.2 季晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

3.2.1 玉樹地區各季節晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

按起報時段分季節分析，CMA-GFS模式（以下簡稱模式）在玉樹州的08：00起報12 h（即08：00～20：00）

晴雨準確率為69.14%～96.31%，其中冬季最高，夏季最低；晴雨漏報率為32.22%～65.65%，冬季最低，夏季最高；晴雨空報率為27.97%～51.92%，冬季最低，夏季最高。08：00起報24 h（即08：00至翌日08：00）晴雨準確率為77.46%～82.57%，冬季最高，夏季最低；晴雨漏報率為18.18%～37.09%，夏季最低，春季最高；晴雨空報率為18.67%～80.10%，夏季最低，冬季最高。20：00起報12 h（即20：00至翌日08：00）晴雨準確率為64.17%～87.56%，冬季最高，夏季最低；晴雨漏報率為33.33%～40.54%，冬季最低，春季最高；晴雨空報率為42.49%～63.43%，夏季最低，冬季最高。20：00

起報24 h（即20：00至翌日20：00）晴雨準確率為72.78%

～87.86%，冬季最高，夏季最低；晴雨漏報率為19.01%

～54.24%，夏季最低，冬季最高；晴雨空報率為22.21%

～62.48%，夏季最低，冬季最高。玉樹地區12 h時效內晴雨預報性能冬季最好，24 h時效內晴雨預報性能春、秋兩季相對較好（表6）。

表6" 玉樹地區CMA-GFS模式晴雨預報性能 %

季節 項目 08：00～20：00 08：00至翌日08：00 20：00至翌日08：00 20：00至翌日20：00

春季 準確率 76.87 79.78 75.34 79.73

漏報率 52.44 37.09 40.54 28.21

空報率 43.15 23.05 54.22 39.37

夏季 準確率 69.14 77.46 64.17 72.78

漏報率 32.22 18.18 35.10 19.01

空報率 27.97 18.67 42.49 22.21

秋季 準確率 78.64 79.86 77.86 81.97

漏報率 38.52 36.55 37.24 41.91

空報率 43.02 32.20 49.65 34.09

冬季 準確率 91.31 82.57 87.56 87.86

漏報率 65.65 35.21 33.33 54.24

空報率 51.92 80.10 63.43 62.48

3.2.2 各站各季節晴雨預報準確率、空報率、漏報率分析

按分站來看，治多縣春季08：00、20：00起報12 h、24 h時效起報晴雨預報正確率為68.49%～82.54%，20：00起報24 h晴雨準確率最高，漏報率為31.03%

～46.11%，08：00起報24 h晴雨漏報率最低，空報率為25.65%～68.18%，08：00起報24 h晴雨空報率最低，僅20：00起報24 h晴雨準確率在80%以上，且漏報率和空報率均低于45%。夏季20：00起報24 h晴雨準確率最高，20：00起報24 h晴雨漏報率最低，20：00

起報24 h晴雨空報率最低。秋季20：00起報24 h晴雨準確率最高，20：00起報24 h晴雨漏報率最低，08：00

起報24 h晴雨空報率最低。冬季08：00起報12 h晴雨準確率最高，08：00起報24 h晴雨漏報率最低，20：00起報12 h晴雨空報率最低。

綜上所述，治多縣春季20：00起報24 h晴雨預報性能最優，夏季20：00起報24 h晴雨預報性能最優，秋季20：00起報24 h晴雨預報性能最優，冬季08：00起報12 h晴雨預報性能最優，整體來看，治多縣各時段晴雨預報性能冬季最優（表7）。

表7" 治多縣CMA-GFS模式晴雨預報性能 %

季節 項目 08：00～20：00 08：00至翌08：00 20：00至翌08：00 20：00至翌20：00

春季 準確率 76.02 79.37 68.49 82.54

漏報率 34.86 31.03 46.11 36.02

空報率 45.83 25.65 68.18 40.41

夏季 準確率 72.22 77.76 64.14 81.52

漏報率 26.40 14.58 34.48 11.43

空報率 18.10 16.54 34.19 13.85

秋季 準確率 78.71 77.96 75.91 81.27

漏報率 31.90 36.11 52.92 41.10

空報率 45.41 27.99 47.02 38.15

冬季 準確率 90.99 80.97 84.43 87.65

漏報率 69.44 30.56 58.33 84.72

空報率 69.44 85.54 55.56 65.28

雜多縣春、夏、秋三季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季20：00起報24 h晴雨預報性能最好；曲麻萊縣春、夏、秋三季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季20：00起報12 h晴雨預報性能最好；玉樹市春、夏季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，秋、冬季20：00起報12 h晴雨預報性能最好；囊謙縣春、夏、秋三季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季整體預報性能均較好；稱多縣春季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，夏、秋季20：00起報24 h晴雨預報性能最

（下轉第頁）

（上接第頁）

好，冬季20：00起報12 h晴雨預報性能最好。

4 結論

通過對CMA-GFS模式不同起報時次、時效進行逐月、逐季分析，得出以下結論：

（1）按起報時段逐月分析：CMA-GFS在玉樹地區12 h時效的晴雨預報準確率優于24 h時效的晴雨預報準確率，08：00起報的準確率優于20：00起報的準確率。08：00起報12 h時效晴雨預報在治多的12月性能最好，08：00起報12 h時效晴雨預報在雜多的6月性能最好，20：00起報12 h時效晴雨預報在玉樹市的1月性能最好，20：00起報24 h時效晴雨預報在治多的5月、曲麻萊的12月性能最好。綜上，玉樹地區12月08：00起報24 h時效的晴雨預報性能最佳。

（2）按起報時段分季節分析：玉樹地區12 h時效內晴雨預報性能冬季最好，24 h時效內晴雨預報性能在春、秋兩季相對較好。

（3）按站點分季節分析：治多縣各時段晴雨預報性能冬季最優，雜多的春、夏、秋三季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季20：00起報24 h晴雨預報性能最好；曲麻萊縣春、夏、秋三季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季20：00起報12 h晴雨預報性能最好；玉樹市春、夏季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，秋、冬季20：00起報12 h晴雨預報性能最好；囊謙縣春、夏、秋三季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季整體預報性能均較好；稱多縣春季08：00起報24 h晴雨預報性能最好，夏、秋季20：00起報24 h晴雨預報性能最好，冬季20：00起報12 h晴雨預報性能最好。

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收稿日期：2024-07-23

作者簡介：索南美朵（1997—），女，青海玉樹人，助理工程師，研究方向為天氣預報。