數值模式預報系統對巴彥淖爾市地區基本要素預報效果檢驗

楊鐵鋼

摘 要：本文利用2014年3月1日至11月30日的巴彥淖爾市地面觀測資料和T639數值模式、歐洲中心細網格（ECTHIN）數值模式、巴彥淖爾市氣象臺（本臺）預報、中央指導預報、德國天氣在線預報和Mofes預報等資料檢驗分析未來5d預報效果，結果表明：最高氣溫預報，對于5d來說，巴彥淖爾市氣象臺和ECTHIN模式預報比較穩定可靠；最低氣溫預報，對于5天來說，巴彥淖爾市氣象臺和中央指導預報比較穩定可靠。降雨預報，對于5天來說，巴彥淖爾市氣象臺預報和德國天氣在線預報比較穩定可靠。

關鍵詞：數值模式預報；指導預報；檢驗分析

中圖分類號：P456.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）22-0149-03

The Examine Of Numerical Model Prediction System On The Forecasting

Of Basic Elements Effect In Bayannaoer

YANG Tiegang

（Tongliao Meteorological Bureau，Tongliao Inner Mongolia 028000）

Abstract： In this paper， the results of the forecast in the next five days were examined and analyzed by using the ground observation data and the T639 numerical model， the ECTHIN numerical model， the forecast of the Bayannur Meteorological Observatory （our station）， the central guidance forecast， the German weather on-line forecast and the Moves forecast from March 1 to November 30， 2014. The results showed that the maximum temperature forecast was stable and reliable for 5 days， and the minimum temperature forecast was stable and reliable for 5 days. Rainfall forecast， for five days， Bayannur Meteorological Observatory forecast and German weather online forecast was more stable and reliable.

Keywords：numerical model prediction；guidance forecast；exmination and analysis

1 研究背景

當前，氣象預報已從半經驗半理論的定性、定量預報，發展到結合數值預報產品和多種氣象信息及預報技術的精細化預報。目前，在業務上廣泛投入使用了T639、歐洲中心細網格（ECTHIN）數值模式和中央指導預報、德國天氣在線、自治區氣象局指導預報和Mofes預報，各級臺站獲得的預報信息大量增加，而預報員如何選擇可信度較高的數值模式產品和指導預報，這就需要對各種預報產品的特點和性能有所了解，因此開展對數值模式產品的解釋應用和檢驗是必不可少的工作。

目前，數值預報是天氣預報的主要手段。對于較多的數值模式預報和指導預報，各種數值模式對于不同臺站、不同月份、不同季節的氣象要素預報能力如何？針對每個數值模式和指導預報定制“檔案”，并對不同預報時效進行檢驗[1-3]。

本文對業務中常用的T639和ECTHIN數值模式、巴彥淖爾市氣象臺預報、中央指導預報、自治區指導、德國天氣在線預報和Mofes預報進行檢驗分析，從而充分了解模式產品對本地區的預報能力，在巴彥淖爾市地區為例，數值模式產品的應用提供依據和參考。

2 資料與方法

2.1 模式及資料

巴彥淖爾市地區9個國家站點的T639、歐洲中心細網格（ECTHIN）數值模式、巴彥淖爾市氣象臺預報、自治區指導預報、中央指導預報、德國天氣在線預報和Mofes指導預報2014年3月1日至11月30日20時起報的所有時效的資料均參加檢驗。上述各資料的基本參數見表1。

2.2 檢驗方法

2.2.1 數據預處理。由于模式預報和地面觀測數據在時間和空間上不對應，無法進行比較，所以，在研究前，必須對模式數據和地面觀測數據進行預處理，完成時空匹配。在空間上，模式輸出數據是格點資料，如巴彥淖爾市地區臨河站點（53513），需要將臨河站周圍4點個格點預報數據值中經緯度最近的數據作為臨河站的預報數據。

在時間上，T639和EC模式產品的時效、時間間隔、降水輸出結果都是相同的。選取地面氣溫預報值時，須對各模式每24h內所有時次的氣溫輸出值進行對比，選出其中的最高、最低值作為該時段最高、最低氣溫的預報值。為了保證檢驗的有效性，規定若其中任意一個時次的輸出值缺測，則剔除該24h預報值，不參與檢驗。

2.2.2 檢驗方法。通過客觀檢驗方法對站點預報進行檢驗分析，按照《內蒙古氣象局關于印發天氣預報質量考核管理辦法的通知》（內氣發[2013]7號）中規定的溫度評分標準對其進行評分。具體評分規則：誤差絕對值≤2℃得100分。否則0分。依次從TS得分，降水檢驗量有TS（晴雨）評分、漏報率（PO）、空報率（FAR），通過誤差和絕對誤差來對比分析各模式產品和指導預報的性能。

3 檢驗分析

3.1 最高氣溫檢驗

從圖1可以看出，對于最高氣溫的預報，各模式和指導預報隨著時效的增長明顯下降。24h內巴彥淖爾市氣象臺預報、ECTHIN模式預報、中央指導預報2℃準確率分別85%、79.7%和78%；48h內2℃準確率分別76%、71.5%和68.3%；72h內的預報準確率都大于53%。對于5d來說，巴彥淖爾市氣象臺（本臺預報）和ECTHIN模式預報比較穩定可靠。

3.2 最低氣溫檢驗

從圖2可以看出，對于最低氣溫的預報，各模式和指導預報隨著時效的增長明顯下降。24h內巴彥淖爾市氣象臺預報、T639模式預報和德國天氣在線2℃準確率分別75.6%、62.2%和59.3%；48h內巴彥淖爾市氣象臺預報、中央指導預報、T639模式預報2℃準確率分別65.4%、58.9%和57.3%；72h內預報準確率都大于44%；對于5d來說，巴彥淖爾市氣象臺和中央指導預報比較穩定可靠。

3.3 降水檢驗

從表2可以看出，對于降水的預報，各模式和指導預報隨著時效的增長明顯下降。從24h晴雨預報準確率來看，本臺預報最好準確率為89.8%，其次自治區指導預報準確率為87%，其余都是大于69%。從空報率來看，T639為14.7%，ECTHIN為58.2%，本臺預報為44.4%。對于5d來說，本臺預報和德國天氣在線預報比較穩定可靠。

4 結論

通過上述研究，可以得出以下結論。

①最高氣溫預報，24h內巴彥淖爾市氣象臺預報、ECTHIN模式預報、中央指導預報2℃準確率分別85%、79.7%和78%；48h內2℃準確率分別76%，71.5%，68.3%；72h內預報準確率都大于53%；對于5天來說，巴彥淖爾市氣象臺和ECTHIN模式預報比較穩定可靠。

②最低氣溫預報，24h內巴彥淖爾市氣象臺預報、T639模式預報和德國天氣在線2℃準確率分別75.6%，62.2%，59.3%；48h內巴彥淖爾市氣象臺預報、中央指導預報、T639模式預報2℃準確率分別65.4%，58.9%、57.3%；72h內預報準確率都大于44%；對于5天來說，巴彥淖爾市氣象臺和中央指導預報比較穩定可靠。

③24h從晴雨預報準確率來看，內巴彥淖爾市氣象臺預報和自治區指導預報準確率為89.8%和87%，其余都是大于69%。T639模式預報空報率為14.7%，ECTHIN模式預報空報率為58.2%，巴彥淖爾市氣象臺預報空報率為44.4%。對于5天來說，巴彥淖爾市氣象臺預報和德國天氣在線預報比較穩定可靠。

參考文獻：

[1]劉還珠，趙聲蓉，陸志善，等.國家氣象中心氣象要素的客觀預報——MOS系統[J].應用氣象學報，2004（2）：181-191.

[2]黃嘉佑.氣象統計分析與預報方法[M].北京：氣象出版社，2010.

[3]張良，李耀輝，王勝，等.張掖國家氣候觀象臺常規氣象資料檢驗分析[J].干旱氣象，2010（1）：49-53.