浙江省OCF站點資料在衢州天氣預報業務中的釋用

陳江鋒，廖君鈺，曾憲軍，余麗萍

(衢州市氣象局，浙江 衢州 324000)

氣候資源是自然資源中影響農業生產的最重要的組成部分之一，它提供的光、熱、水、空氣等能量和物質，對農業生產類型、種植制度、布局結構、生產潛力、發展遠景,以及農、林、牧產品的數量、質量和分布都起著決定性作用。農作物生長過程是不斷與外界環境進行物質與能量交換的過程，大氣中的光、熱、水、氣是農作物生長發育的能量和物質基礎。氣象要素的組合匹配和時空分布狀況，決定著農業生產對象的生長發育狀況及最終產量和品質，影響到農事活動、農業措施及農產品的貯藏和流通等等。氣象要素對農業生產過程的利弊影響，成為決定農業豐歉的重要因素，農業生產高度依賴于天氣氣候條件。

衢州市位于浙江省西部，錢塘江上游，屬亞熱帶季風氣候。衢州地形地貌結構復雜，海拔高度差異較大，導致氣溫在山區丘陵出現不規則分布，年平均氣溫從18.8～12.7 ℃，垂直氣候特征十分明顯，亦具有較顯著的立體山地氣候特征，同時亞熱帶季風氣候與丘陵山地立體氣候在此疊加，相較于同處亞熱帶的其他地區，氣溫年較差(最冷月與最熱月的平均氣溫差)較大，區域性氣候特征非常明顯。

隨著天氣預報數值模式的改進，氣象要素的預報技巧有了明顯提高，并越來越多地應用于實際預報業務工作中[1-2]。為了更好地使用數值模式的要素預報產品，浙江省氣象臺通過對比浙江省鄉鎮站點的觀測資料，對模式要素預報產品進行誤差訂正，動態集成多模式產品并考慮各預報要素之間的協調性，得到改進的要素客觀預報產品(以下簡稱OCF產品)[3]，對改善浙江省精細化預報發揮了積極的指導作用。其中OCF溫度預報產品尤為突出，基于2014年1—12月OCF產品檢驗，全省大部分臺站在短中期(0～168 h)OCF的RMSE均小于2 ℃[4-5]。為了更好地做好衢州地區為農預報和服務業務，衢州市氣象臺開發了基于OCF的市、縣、鄉鎮精細化要素預報Web產品顯示平臺。預報員通過該平臺能更好、更快地制作多品種、多時次的氣象要素預報，提高為農服務的效率和準確性。

1 OCF氣象要素預報顯示平臺

1.1 平臺概況

從實際業務工作出發，根據衢州農業氣象預報和服務需求，衢州氣象臺對浙江省氣象臺OCF站點指導產品進行文件解析和入庫，在SQL Server數據服務器中建立全市的OCF鄉鎮站點數據庫，利用全市的站點庫，開發了包括鄉鎮天氣預報要素模塊、單要素多預報時次穩定性模塊和誤差分析模塊等的快速顯示平臺。平臺采用BS結構,維護和升級方法簡單。平臺使用SQL Server 2012數據庫和ASP.Net作為開發平臺，各市、縣預報員通過瀏覽器即可訪問。

1.2 OCF文件資料歸集、解析、入庫

在SQL Server數據服務器中創建OCF站點數據庫，包含衢州市、縣156個鄉鎮1～15 d、每天2次的各類要素預報資料和定時統計的間隔12 h的天氣實況統計資料。OCF指導預報資料包含云量、整點溫度、12 h最高溫度、12 h最低溫度、整點相對濕度、3 h雨量、6 h雨量、12 h雨量、24 h雨量、整點風向、風速等要素；實況資料包含12 h最高溫度、最低溫度、降水量、風向和風速等要素。

根據省臺OCF運行時間，市臺每日5時和14時分別從省臺服務器下載20時和8時起報的衢州全市站點數據文件，分別讀取并解析全市各站OCF的1～15 d預報時次數據并存入OCF站點數據庫，并作3 d冗余運行入庫，確保數據完整性。每日定時統計實況12 h雨量、最高溫度、最低溫度、風向和風速等要素，并存入數據庫，以作誤差分析和訂正。

2 平臺模塊和功能

2.1 鄉鎮短期氣象要素指導產品模塊

在日常業務工作中，各市、縣每日需制作多個時次的鄉鎮天氣預報，利用OCF站點數據庫，建立不同時次的鄉鎮天氣預報高低溫、降水和風等指導產品。對4、5、9時鄉鎮天氣預報選取市、縣8時至8時預報時段最高溫度和最低溫度等要素，對15時鄉鎮天氣預報選取20時至20時預報時段最高溫度和最低溫度等要素(圖1)。減輕預報員工作量、減少了預報錯誤概率。

圖1 鄉鎮天氣預報指導

模塊同時可顯示0～72 h的鄉鎮3 h間隔降水、溫度、云量、相對濕度、風向、風速等精細化預報產品，給農業氣象預報和服務提供定時、定點、定量的氣象要素預報，為更好地做好短期鄉鎮精細化天氣預報工作提供方便。此外在冷空氣影響過程中，日最高溫度通常出現在前一天20時，最低溫度可能出現在當天20時，利用此預報顯示模塊，可方便顯示(如圖1，日最高溫度和最低溫溫度)，并可在3 h預報中，快速查詢最高、最低溫度可能出現的時間，為農業氣象保障工作提供更加精細、準確的氣象服務。

模塊同時提供各鄉鎮的最近4個預報時次的鄉鎮歷史預報，可快速查詢前幾個預報時次的預報產品。

2.2 中期天氣預報要素指導產品模塊

中期天氣預報要素指導產品模塊顯示1～15 d每日最高、最低溫度、風向、風速、云量、日降水量和相對濕度等預報要素；次模塊的中期天氣發展趨勢，為農業決策部署提供客觀的參考依據。在每一年的春茶采摘服務中，提早監測衢州地區冷空氣影響時間和程序，及時發布預報、預警信息，減輕茶農損失。在梅汛期和高溫干旱時期，為更好地做好防汛抗旱工作提供科學依據。

2.3 誤差分析指導產品模塊

針對預報模式可能出現的系統性誤差，制作了誤差顯示分析模塊(圖2)，方便預報員作預報誤差訂正。該模塊提供的要素包括12 h雨量、最高溫度、最低溫度、風向和風速等，模塊顯示最近的3個起報時次單個要素預報。通過選取要素(如12 h最低溫度)可進行某個預報時次(如30日8時)的多個起報時次的誤差分析，方便預報員做出更加準確、更接近實況的鄉鎮氣象預報。

圖2 誤差分析指導模塊

目前，根據需求調研，依托鄉鎮精細化要素平臺正在增加制作各類專業為農服務項目，如現代農業園區專題氣象服務、一周農事、專業氣象等服務。

3 小結與討論

農業生產與氣象要素有著不可分割的聯系，氣象要素是決定農業豐歉的重要因素。衢州市氣象臺從為農服務實際業務工作出發，根據衢州本地農業氣象預報和服務需求，對浙江省氣象臺OCF站點指導產品進行文件解析和入庫，在SQL Server數據服務器中建立全市的OCF站點數據庫，利用全市的站點庫，開發了包括鄉鎮短期氣象要素指導產品模塊、中期天氣預報要素指導產品模塊、誤差分析指導產品模塊等的指導產品WEB顯示平臺，為衢州地區農業發展提供定時、定點、定量的短期農業天氣精細化預報和中期發展趨勢預測，為農業的可持續發展保駕護航。