2024年4月17日发(作者:去西安玩三天一千够吗)
气象科学
《西藏科技》2020年8期(总第329期)
国家级格点预报指导产品在西藏区域的质量检验
坚参扎西
1
洛桑曲杰
2
洛桑加措
3
(1.西藏自治区气象台,西藏拉萨850001;2.山南市气象台,西藏
3.昌都市气象局,西藏昌都854078)
摘
山南856000;
要:文章采用西藏自治区39个国家级气象站的降水观测资料,对2018年国家级网格指导预报08时和20时
起报的24h降水预报产品进行了检验评估。结果表明,晴雨(雪)预报准确率为73.18%.晴雨(雪)预报质量有明
显的空间分布特征,大致分为四个等级,自西向东逐渐变差。分级检验降雨预报质量优于降雪预报。在雨季预
报质量随着降水量的增大而变差,其中小雨TS评分达到了0.55。国家级指导预报产品08时和20时起报质量对
比,预报质量总体上20时起报优于08时起报,降雨预报质量远远好于降雪预报质量。08时起报的空报率和漏
报率高于20时起报。
关键词:国家级格点预报指导产品24h实况降水准确率检验西藏
引言
随着社会经济快速发展人民生活水平日益提升,
对气象服务提出了更高的需求。处于这样的目的,20
世纪初国际上开始研究网格化的天气预报和网格化
实况分析方法。目前,在国外网格预报广泛应用于
防灾减灾、天气和气候预报业务中。如,ECMWF高
分辨率网格产品、美国NDFD的预报产品和German
的数值预报等。在我国,网格预报发展起步较晚,中
国气象局2014年开始着手精细化网格预报业务与网
格实况产品业务的研制工作
[1-2]
。北京、上海和广东
等省份最先开始试点开展相关业务。经过几年的努
力中国气象局已经把精细化智能网格预报和融合实
况产品业务化。
随着精细化网格预报产品的推广应用,对相关预
报产品进行本地化订正、质量评估和检验显得极为重
要。戴翼等
[3]
对北京智能网格温度客观预报方法及
预报效果检验,采用本地化的订正修改后在温度预报
准确率方面成果显著。涂静等
[4]
对2019年广东前汛
期主客观预报检验评估中指出主观预报较客观模式
有较好订正能力。谭政华
[5]
等2017年辽宁省精细化
网格预报24h降水预报产品检验中分析了精细化网格
42
预报在辽宁省进内空间、时间和各种降水量级上的预
报质量评估。王承伟等
[6]
评估了黑龙江省智能网格
可光预报方法,指出本地化制作的客观预报方法对制
作网格预报有一定的参考价值。2016年开始西藏也按
照中国气象局业务推广要求开始制作与订正国家局下
发的西藏区域智能网格预报产品。2018年开始正式纳
入业务考核。本文对2018年国家级格点预报指导产
品在西藏区域的预报质量进行检验评估,结果对本省
预报员及从事相关科研人员有一定的参考价值。
1资料
本文收集了2018年6月1日至2019年5月31日
一年(20~20时和08~08时)24小时降水资料。由于目
前全区有称重式雨量计的台站只有39个站,本文要检
验一年的降水预报质量,因此本次检验只使用了西藏
39个台站的实况降水数据。
西藏自治区气象局智能网格预报业务产品预报责
任区经纬度范围78.25~99.25°E、26.75~36.60°N,因此
收集了2018年6月1日至2019年5月31日中国气象局
气象中心下发的国家级格点预报指导产品(SCMOC)。
2方法
利用近1年中央台5公里网格降水指导预报产品
《西藏科技》2020年8期(总第329期)
用“邻近距离最短优先”的插值原则,建立站点与网格
的对应关系,并进行分时段降水预报检验,包括晴雨
(雪)、降水分级检验,同时进行分区域的系统性误差
检验。
2.1晴雨(雪)预报检验
预报准确率:
PC=
NA+ND
NA+NB+NC+ND
×100%
式中,
NA
为有降水预报正确站(次)数,
NB
为空
报站(次)数、
NC
为漏报站(次)数,
ND
为无降水预报
正确的站(次)数。
2.2分级与累加降水预报检验
分级降水检验:将降水量分为小雨、中雨、大雨、
暴雨、大暴雨、特大暴雨;小雪、中雪、大雪、暴雪,检验
各级降水预报情况。
累加降水量级检验:24小时降水(雨)检验对≥
0.1mm、≥10.0mm、≥25.0mm、≥50.0mm,≥100.0mm、≥
250.0mm降水的预报情况。24小时降水(雪)检验对≥
0.1mm、≥2.5mm、≥5.0mm、≥10.0mm降水的预报情况。
检验指标包括TS评分、漏报率、空报率、预报偏
差、技巧评分、ETS评分:
TS评分:
TS
NA
k
k
=
NA
k
+NB
k
+NC
k
漏报率:
PO=
NC
k
k
NA
k
+NC
k
空报率:
FAR
NB
k
k
=
NA
k
+NB
k
预报偏差:
B
NA
k
k
=
NA
+NB
k
k
+NC
k
式中
NA
k
为预报正确的站(次)数、
NB
k
为空报站
(次)数、
NC
k
为漏报站(次)数,
ND
k
为无降水预报正确
的站(次)数。k为1~6,分别代表分级降水。
3检验结果
在日常业务中,中国气象局气象中心下发的国
气象科学
家级格点预报指导产品08时和20时起报的指导产品
中,20时起报产品应用更频繁更广泛,因此,本文重点
分析20时起报的指导产品。
3.1晴雨检验
3.1.1晴雨(雪)准确率、空报率和漏报率统计。2018
年6月1日至2019年5月31日西藏24小时(20时~20
时)降水晴雨(雪)检验结果,表明TS评分全年平均值
为73.18%,有显著的季节变化,夏季和冬季准确率高
于春季和秋季,9月和4月准确率低于60%,处于全年
最低。晴雨(雪)空报率全年平均值为54.42%,与季节
的变化关系不大,雨季空报率低于冬季。晴雨(雪)漏
报率全年平均值为18.6%,雨季低于冬季。10月、1月
和4月高于其余月份。全年准确率远高于空报率和漏
报率,空报率高于漏报率。
3.1.2晴雨(雪)准确率空间分布。2018年6月1日
至2019年5月31日西藏39个国家站24小时降水晴雨
雪)准确率分布显示,晴雨(雪)准确率有明显的空间
分布特征,大致分为四个等级,日喀则西部和阿里(除
普兰县)准确率最优,达到75%以上,拉萨、山南中西
部、那曲中西部、那曲比如县、日喀则南部边缘和阿里
南部普兰县晴雨(雪)准确率为65%~70%左右,那曲
东部(除比如)、林芝、山南东部和昌都(除洛隆县和八
宿)准确率55%~65%左右,昌都洛隆县和八宿县晴雨
雪)准确率最低,35%左右。
3.1.3晴雨(雪)预报偏差。2018年6月1日至2019
年5月31日西藏24小时(20时-20时)降水晴雨(雪)
预报偏差结果,表明晴雨(雪)预报偏差全年平均值为
2.34,雨季低于冬季,其中2月份为最高,达到了3.67。
3.2分级降水检验
在2018年6月至2018年9月和2019年5月西藏
24小时(20时~20时)降水检验统计结果中,在西藏39
个国家站未出过大暴雨与和特大暴雨,因此本文略过
了这两个量级的降水检验。
3.2.1小雨TS评分、空报率和漏报率统计结果。2018
年6月至2018年9月和2019年5月西藏24小时(20时
~20时)降水小雨检验结果显示,雨季小雨TS评分平
均达到0.55,其中6月、7月和8月高于平均值,18年9
月和19年5月低于平均值。雨季小雨空报率平均为
43
(
(
气象科学
0.10,7月8月明显低于其余第三个月。雨季小雨漏报
率平均值为0.41,8月略低于其余4个月,5月达到了
最高的0.60。雨季TS评分总体高于空报率和漏报率,
漏报率高于空报率。
3.2.2中雨TS评分、空报率和漏报率统计。2018年6
月至2018年9月和2019年5月西藏24小时(20时~20
时)降水中雨检验结果显示,在雨季中雨TS评分平均
值为0.17,7月略高于其余4个月。中雨空报率5个月
平均值达到0.71,漏报率平均值为0.65。在雨季中雨
TS评分低于空报率和漏报率,中雨空报率和漏报率相
差不大。
3.2.3大雨TS评分、空报率和漏报率统计结果。2018
年6月至2018年9月和2019年5月西藏24小时(20时~
20时)降水大雨检验结果显示,在雨季大雨TS评分平
均值为0.01,其中5月0.04外都为0。空报率平均值达
到0.9,除了5月外都为1,漏报率平均值为0.99,同样除
了5月外都为1。在雨季大雨TS评分远远低于空报率
和漏报率,但空报率和漏报率相差不大。
3.2.4暴雨TS评分、空报率和漏报率统计。2018年6
月至2018年9月和2019年5月西藏24小时(20时~20
时)降水暴雨检验结果显示,在雨季暴雨只出现了一
次,出现在7月,评分为漏报,即7月TS评分和空报率
为0,漏报率平均值为1。
3.2.5降雨预报偏差统计。2018年6月至2018年9
月和2019年5月西藏24小时(20时~20时)降雨预报
偏差检验结果显示,在雨季小雨预报偏差大于中雨和
大雨。
3.2.6小雪TS评分、空报率和漏报率统计结果。
2018年10月1日至2019年4月30日西藏24小时(20
时~20时)小雪检验结果显示,在冬季小雪TS评分平
均值为0.16,每月变化幅度不大。小雪空报率平均为
0.79,漏报率平均为0.43,前四个月高于平均值,后三
个月低于平均值。冬季小雪空报率明显高于TS评分
和漏报率,漏报率高于TS评分。
3.2.7中雪TS评分、空报率和漏报率统计结果。
2018年10月1日至2019年4月30日西藏24小时(20
44
《西藏科技》2020年8期(总第329期)
时~20时)中雪检验结果显示,7个月中中雪TS评分平
均达到0.06,空报率平均为0.94,漏报率为0.48。冬季
中雪空报率明显高于TS评分和漏报率,漏报率高于
TS评分。
3.2.8大雪TS评分、空报率和漏报率统计结果。
2018年10月1日至2019年4月30日西藏24小时(20
时~20时)大雪检验结果显示,在冬季大雪TS评分平
均达0.09,空报率均值0.87,漏报率0.6。整体大雪空
报率高于TS评分和漏报率。
3.2.9暴雪TS评分、空报率和漏报率统计结果。2018
年10月1日至2019年4月30日西藏24小时(20时~20
时)暴雪检验结果显示,在冬季暴雪TS评分平均值为
0.18,空报率0.75,漏报率0.47,其中5月份预报质量最
差,空报率和漏报率都达到了1。在冬季整体暴雪空
报率和漏报率高于TS评分。
3.2.10降雪预报偏差统计结果。2018年10月1日至
2019年4月30日西藏24小时(20时~20时)降雪预报
偏差结果显示,每个月的预报偏差差异较大,其中18
年10月、19年2月和3月大很多,同时量级越小偏差
越大。
3.3国家级指导预报产品08时和20时起报降水预报
产品检验结果对比
2018年6月1日至2019年5月31日国家级网格
指导降水预报产品08时和20时起报质量对比(表
1),结果表明预报质量总体上20时起报优于08时起
报,晴雨(雪)预报质量优于降雨预报和降雪预报,降
雨预报质量远远好于降雪预报质量。08时起报的空
报率和漏报率高于20时起报。全年晴雨(雪)指标中
漏报率相差最大,08时起报高于20时起报14.17。在
雨季小雨、中雨和大雨预报质量相差不是太大,20时
起报略优于08时起报的预报。由于暴雨样本太少,
因此可对比性不高。在冬季降雪漏报率相差最显
著,其中小雪漏报率08时起报的高于20时起报
0.26,中雪高0.34,大雪高0.22,暴雪高0.39。小雪空
报率08时起报的高于20时起报0.05,大雪高0.07,暴
雪高0.21。
《西藏科技》2020年8期(总第329期)
表12种不同起报的指导预报降水产品质量检验
气象科学
20时起报
空报率
54.42
0.10
0.71
0.90
0
0.79
0.94
0.87
0.75
漏报率
18.59
0.42
0.65
0.99
1
0.42
0.48
0.60
0.47
雨强
(mm/d)
晴雨(雪)
小雨
中雨
大雨
暴雨
小雪
中雪
大雪
暴雪
晴雨准确率(%)/
TS评分
72.23
0.53
0.10
0.01
0
0.16
0.03
0.04
0.03
08时起报
空报率
59.66
0.14
0.80
0.89
1
0.84
0.96
0.94
0.96
漏报率
32.75
0.44
0.81
0.97
1
0.68
0.82
0.82
0.86
预报
偏差
2.18
1.79
1.20
0.27
0
2.32
1.49
1.41
1.05
晴雨准确率(%)/
TS评分
73.18
0.55
0.18
0.01
0
0.16
0.06
0.09
0.18
预报
偏差
2.34
1.93
1.09
0.59
0
2.36
2.56
1.95
1.45
4
4.1
小结
2018年6月至2019年5月国家级网格指导预报
参考文献
[1]金荣花,代刊,赵瑞霞,等.我国无缝隙精细化网格
天气预报技术进展与挑战[J].气象,2019,45(04):445-
457.
[2]师春香,潘旸,谷军霞,等.多源气象数据融合格点
实况产品研制进展[J].气象学报,2019,77(04):774-
783.
[3]戴翼,何娜,付宗钰,等.北京智能网格温度客观预
报方法(BJTM)及预报效果检验[J].干旱气象,2019,37
(02):339-344,350.
[4]涂静,黄晓莹,张华龙,等.2019年广东前汛期主客观
预报检验评估[J].广东气象,2019,41(05):77-80.
[5]谭政华,高艳波,吉奇,等.2017年辽宁省精细化网格
预报24h降水预报产品检验[J].现代农业科技,2019
(12):174-176.
[6]王承伟,刘松涛,刘长城.黑龙江省智能网格客观预
报方法评估[J].黑龙江气象,2018,35(03):9-11.
编校陈莎莎
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20时起报降水产品检验评估,晴雨(雪)预报准确率为
73.18%,空报率为54.42%,漏报率18.59%,预报偏差
为2.34。晴雨(雪)预报质量有明显的空间分布特征,
大致分为四个等级,自西向东分布。日喀则西部和阿
里(除普兰县)准确率最优,其次是拉萨、山南中西部、
那曲中西部、那曲比如县、日喀则南部边缘和阿里南
部普兰县,然后是那曲东部(除比如)、林芝、山南东部
和昌都(除洛隆县和八宿),最差的是昌都洛隆县和八
宿县。
4.2分级检验中降雨预报质量优于降雪预报。在雨季
预报质量随着降水量的增大而变差,其中小雨TS评分
达到了0.55,其余量级不足20%.在冬季各级降雪TS评
分都低于0.2,而空报率和漏报率远高于TS评分。
4.3国家级指导预报产品08时和20时起报质量对
比,预报质量总体上20时起报优于08时起报,晴雨
(雪)预报质量优于降雨预报和降雪预报,降雨预报质
量远远好于降雪预报质量。08时起报的空报率和漏
报率高于20时起报。