国家气象中心精细化温度预报产品在喀什地区的检验

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摘要  利用2014年6月3日至2015年12月31日喀什地区9个县（市）逐日最高和最低气温实况资料和国家气象中心精细化指导预报产品中20：00日最高和最低气温进行比较，结果显示误差在-2～2℃，并分析了大值预报误差影响因子。

关键词精细化指导预报;温度;准确率;统计检验;误差

中图分类号：P457文献标识码：A文章编号：2095-3305（2019）03-065-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.026

温度精细化预报已成为天气预报技术发展必然趋势和研究热点[1]。喀什地区气象台自应用中国气象局下发的中央台指导预报资料以来，已成为预报员制作温度预报重要参考依据，对喀什精细化温度预报起到较好指导作用，但中央台指导预报产品对喀什地区温度预报能力并未进行过客观系统检验分析，在某些特定天气条件下，温度预报误差较大。通过对中央台下发的全国城镇精细化指导预报中喀什地区客观温度预报检验评估得到检验分析结果，有助于提高喀什地区精细化温度预报能力，对预报员制作温度预报有很好指导意义。

1资料来源与研究方法

选取国家气象中心2014年6月3日至2015年12月31日下发的中央台精细化温度指导预报产品和地面观测站逐日最高和最低气温实况资料。选取喀什地区9个7要素站（喀什、伽师、岳普湖、英吉沙、巴楚、麦盖提、莎车、泽普、叶城）观测气温为实况，以检验中央台精细化温度指导预报产品在喀什地区预报准确率，以3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季，12月至次年2月为冬季来划分。主要采用气象部门应用较广泛的《中短期天气预报质量检验方法（试行）》，温度预报质量检验包括最高和最低气温预报误差，采用以下公式计算：

式（1）、式（3）中，Fi为第i站（次）预报温度;Qi为第i站（次）实况温度，K为1、2，分别代表|Fi-Qi|≤1℃、|Fi-Qi|≤2℃，NrK为预报正确站（次）数，NfK为预报总站（次）数。温度预报准确率实际含义是温度预报误差≤2℃（1℃）百分率。

2结果与分析

2.124 h温度预报检验

2.1.124 h最低温度预报检验从喀什地区24 h最低温度预报准确率站点分布可知，2014年6月至2015年12月温度预报误差≤2℃（≤1℃）平均准确率62.8%（31.1%），≤2℃准确率除麦盖提<60%外，其余各站均>60%，其中叶城县最高，为68.6%，麦盖提县最低，为56.5%。从预报准确率地理分布看，偏南地区最高：65.7%，偏北地区次之，为62.8%，偏东地区最低，为58.4%。

从最低温度预报误差站点分布看，平均绝对误差1.86～2.16℃，其中叶城、岳普湖、泽普、莎车、英吉沙平均绝对误差<2℃，麦盖提、巴楚、喀什、伽师平均绝对误差>2℃，误差值最大为麦盖提（2.16℃）。均方根误差均<2℃，同样麦盖提误差最大，为1.47℃。从偏差率站点分布看出，对于最低温度预报，中央指导预报误差最低温度预报偏低率较偏高率更为明显。

2.1.224 h最高温度预报检验分析喀什地区24 h最高温度预报准确率站点，2014年6月到2015年12月温度预报误差≤2℃（≤1℃）平均准确率为56.5%（35.0%），≤2℃准确率50%～60%，除巴楚、莎车2站点>60%外，其余站点均<60%，其中巴楚县最高，为63.6%，喀什最低，为50.6%。预报准确率地理分布上，偏东地区最高，为61%，偏南地区次之，为56.6%，偏北地区最低，为54.2%。

从最高温度预报误差站点分布看，平均绝对误差均在2℃以上，误差值最大为喀什（2.59℃）。均方根误差均<2℃，其中喀什误差值最大，为1.61℃。从偏差率站点分布看，对于最高温度预报，中央台指导预报偏低率比偏高率明显。

从24 h检验分析2014年6月至2015年12月中央气象台指导预报对喀什地区9个县（市）最高气温、最低气温偏差率站点分布（图1），最高气温偏差率均大于最低气温;对最低、最高温度预报中，偏低率均比偏高率明显。喀什地区最高/最低温度预报准确率站点分布（图2），不管是误差≤2℃还是≤1℃预报准确率，中央模式对所有站点最低温度预报效果较好，准确率均明显高于最高温度预报准确率，最低气温平均绝对误差和均方根误差较最高气温分别偏低0.37℃、0.13℃;最高气温出现大值预报偏差概率明显多于最低气温。

3.2逐月准确率检验

分析2014年6月至2015年12月喀什地区9个县（市）中央指导预报平均最高、最低温度逐月预报准确率。预报温度准确率逐月分布上，最低温度平均准确率以11月最高，为73.3%，4月最低，为50.0%;除4、5、7、10月<60%外，其他月份均>60%。最高温度平均准确率以2月最高，为63.5%，1月最低，为45.7%;除2、9月>60%外，其他月份均<60%。

从最高、最低温度线性趋势线可以看出，最高温度线性趋势线逐渐升高，而最低温度则逐渐下降，说明中央台指导预报对最高温度预报准确率逐渐提高，而对最低温度预报准确率逐渐下降。此外最高、最低温度预报准确率还呈季节性变化。最低温度准确率以冬季最高，为64.1%，春季最低，为56.4%，夏秋季分别为63.4%、63.7%。最高温度准确率以秋季最高，为59.4%，春季最低，为53.6%，夏冬季分别为55.4%、56.3%。

3大值预报误差及影响因子

3.1大值温度预报误差統计

当实况温度和预报温度相差超过一定阈值时，易使人产生预报误差太大，不可信等感觉[2]。预报误差根据1990年5月下发的“重要天气预报质量评定办法”，拟采用温度预报绝对误差>4.5℃，即温度预报评分60分作为大值阈值，根据上述标准统计得到2014年6月3日至2015年12月31日预报误差>4.5℃次数及百分比统计可知，温度预报绝对误差>4.5℃全区9个测站共989次，占气温总样本19.1%，其中最低温度361次，占最低气温样本7.0%;最高气温628次，占最高气温样本12.1%。最高气温大值误差次数多于最低气温大值误差次数267次。温度预报绝对误差>4.5℃频次季节变化明显，月际分布呈阶段性变化特点[3]。按季节变化分析可知：误差次数2014年夏季149次、秋季177次、冬季170次，2015年春季156次、夏季201次、秋季94次。按月际分布分析，误差次数最多为4—8月，其中2015年7月最多达87次，次高值2014年10—12月，最少为3月达25次。

3.2指导预报与实况温度误差较大原因分析

3.2.1天空状况当天空状况无明显变化时，中央模式对喀什地区温度预报效果较好;当天空状况突变，如突然转晴或转阴时，模式对喀什地区温度预报效果会偏差。

3.2.2冷空气强度在没有明显冷空气活动影响下，中央指导预报对喀什地区温度预报效果较好;当日有较强冷空气活动影响时，冷平流导致预报产生较大偏差。

3.2.3大风喀什地区三面环山，东面敞开，春夏季易受翻山风和焚风影响，地面和近地层盛行偏西风时，焚风效应会使得喀什最高、最低温度较平常高，准确把握焚风有无、强度、出现时段及持续时间对喀什温度预报有较大影响。

3.2.4降水降水开始和结束时间及降水强度对喀什地区温度预报也有较大影响。如喀什地区春夏两季降水较多，尤其夏季暴雨频发，此时中央台温度指导预报出现较大偏差，所以准确把握降水出现时段、强度和持续时间对提高喀什地区温度预报质量有重要意义。

4结论

（1）中央模式对所有站点最低温度预报效果较好，其准确率均明显高于最高温度，最低气温平均绝对误差和均方根误差较最高气温偏低0.37℃、0.13℃;最高气温出现大值预报偏差概率明显多于最低气温。

（2）从预报温度准确率逐月分析得出，最低温度平均准确率在11月最高，为73.3%，4月份最低，为50.0%;除4、5、7、10月<60%外，其他月份均>60%。最高温度平均准确率2月最高，为63.5%，1月最低，为45.7%;除2、9月>60%外，其他月份均<60%。

（3）中央台温度预报与实况温度预报出现误差原因有：天空状况、冷空气活动、地面风场及降水出现时段、强度和持续时间等。

参考文献

[1] 陈海凤，黄世芹，金建德，等.EC细网格温度预报在贵阳地区的释用效果分析[J].贵州气象.2014，38（4）：22-25.

[2] 陈子健，王丛梅.中央台对邢台市温度指導预报的检验分析[A].中国气象学会，第32届中国气象学会S19气象信息化——机遇与挑战[C].北京，2015.

[3] 张超，李娜，贾健.ECMWF细网格模式2 m温度产品在乌鲁木齐市温度预报中的检验[J].沙漠与绿洲气象，2015，9（5）：62-68.

责任编辑：刘赟

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