集合預報2019年拉薩站箱線圖檢驗分析*

德 慶，次仁拉姆，旦增倫珠

（西藏自治區氣象臺，西藏 拉薩850000）

1 全年天氣概況和資料篩選方法

1.1 天氣實況

全年累計降水486.9，歷史常年平均值為439.1，排名1981年以來的第23 名，歷史年降水量最大值為796.6。2019年有81 天降水日數，集中在3月31 日至11月1日之間，1、2月和12月沒有出現降水，日降水量超過10毫米的有18 次，最大值為29.7 毫米，出現在8月8 日。

氣溫全年平均值9.8℃，歷史常年平均值8.6℃，按降序排名第8，歷史平均值最高10.6℃，最低0.9℃。最低氣溫全年最低值為-11.1，出現在1月16 日，歷史極值為-16.5，最低氣溫超過-10℃的日數有9 天，1月2 至18 日之間，前后一天最低氣溫波動超過5℃的有11 次過程；最高氣溫6月24 日達到30.8℃，突破以往歷史極值，超過28℃的天數達13 天，集中在6月14 日至7月3 日之間，氣溫前后一天波動超過5℃的有9 次。

1.2 檢驗對象篩選

根據實況篩選了降水超過10 毫米的18 次過程，降溫和升溫幅度超過5℃的共計20 次，其中最低氣溫11 次波動過程，最高氣溫9 次波動過程。

2 集合預報概念和日常業務使用情況

單一的預報值已經不能滿足我們的需要，除了一個可能的預報值以外，我們更要知道這個預報值的可信度有多大以及所有可能出現的未來狀態有哪些，集合預報是多個模式對某一次天氣過程給出的概率預報，集合成員間離散度應該真實反映大氣的可預報性或可信度，離散度越小，可預報性越高，可信度就大，反之，可預報性愈低，可信度愈小。在實際預報中第一是我們想通過集合平均提高預報質量，集合平均有過濾掉預報中不確定成分而保留一致的部分傾向。第二如果集合各成員之間差別很大，那么很明顯至少其中有些預報是錯誤的，而如果成員之間有很大的一致性，那么就有更多的理由相信所做的預報。

目前我區預報員對于集合預報產品的理解和應用能力不強，還沒有建立有效的基于集合預報的預報思路和習慣，集合預報產品應用水平有待提高，在平時業務中常用參考的單站箱線圖實際給出的也是各成員間的離散度或是預報可能出現天氣的概率分布，但實際預報仍然給出的是確定性預報而非概率預報，所以在實際日常業務中我們把單站箱線各成員間的平均值讀取為一種確定的降水量或某個氣溫數值來指導預報，所以本文實際的檢驗對比做法跟集合預報理論本身有一定的不完美擬合，但確實可以作為一種方法，通過檢驗和檢驗后的修正來指導業務。

圖1 實況13.1 毫米，預報3.5 毫米

圖2 實況19.6 毫米，預報9.3 毫米

集合預報數據以08 時和20 時作為起報，那么業務中用到的主要是預報前一天的數據，另外本文中用到的日降水量是20 時至20 時，例如5 日降水量19.6 毫米，那么4 號預報24 小時預報5 日的降水時我們能看到的是3 日20 時預報，所以按這個思路選取了對應的集合箱線圖。

3 集合預報箱線圖分析檢驗

3.1 降水

日降水量超過10 毫米的18 次過程中有資料的9 次過程，如圖1 至圖2，實際預報中根據A 均值線對應的坐標值來估算預報降水量，根據和實況降水對比發現，在10 毫米以上的降水過程中集合預報量級明顯的偏小，偏小量集中在8 至12 毫米，只有一次過程中預報偏大18毫米。

3.2 最低氣溫

最低氣溫超過5℃及以上升降的12 次過程中有資料的10 次過程，如圖3 至圖4，在不同季節日里最低氣溫出現的時間有所差異，但基本上冬春季節是8 點之后出現最低氣溫，夏秋基本上是在8 點之前，但根據氣溫逐日曲線的規律，集合箱線上8 時對應的氣溫能代表當日最低氣溫的特征，所以統一讀取8 時氣溫均值線對應的宗坐標的數值作為對象，分析發現10 次氣溫波動中，5 次屬于降溫，實際降溫幅度在5 至6℃，預報降溫幅度1 至4℃，在降溫過程中集合預報幅度偏小；還有4 次是升溫過程，升溫實際幅度為5 至6℃，預報升溫幅度同樣偏小3℃左右，還有一次過程是實際升溫6℃，預報降溫1℃。另外最低氣溫預報數值和實況初始相比基本比實際偏低6℃以上，最大偏低13℃，偏低10℃以上的情況占比達50%以上。實際預報業務中只要掌握好這樣檢驗概念，可以通過訂正，也就是提高6℃后作為參考和指導。

3.3 最高氣溫

最高氣溫超過5℃及以上升降的10 次過程中有資料的8 次過程，如圖5 至圖6，在不同季節日里最高氣溫出現的時間有所差異，實際高溫冬春季節是17 點至18 點之間出現，夏秋基本上是在18 點至20 時之間，但集合預報箱線上最高出現時間基本都在20 時，根據氣溫逐日曲線的規律，集合箱線上20 時對應的氣溫能代表當日最高氣溫的特征，所以統一讀取20 時氣溫均值線對應縱坐標的數值作為對象，分析發現四次升溫過程，預報也是升溫，但升溫幅度比實際偏小4℃左右，四次降溫過程，有三次預報降溫，有一次是不降反升，降溫幅度同樣比實際偏小4℃左右，另外集合預報箱線值比實際氣溫全部偏低5℃以上，甚至達到13℃，實際預報中需要進行統一的修正，但是對于氣溫波動的把握完全可以體現出來。

圖3 實況降溫5.3℃（15 日-5.7℃、16 日-11℃），預報降溫4℃（-18.5℃、-22.5℃）

圖4 實況降溫6℃（2 日-2.1℃、3 日-8.1℃），預報降溫2℃（-13℃、-15℃）

圖5 實況升溫5.5℃（11 日2℃、12 日7.5℃），預報升溫2℃（-7℃、-5℃）

4 結束語

（1）全年累計降水486.9 毫米，降水量超過10 毫米的有18 次，最大值為29.7 毫米，出現在8月8 日。氣溫全年平均值9.8℃，最低氣溫全年最低值為-11.1，最低氣溫超過-10℃的日數有9 天，集中在1月2 至18 日之間，最高氣溫6月24 日達到30.8℃，突破以往歷史極值，超過28℃的天數達13 天，集中在6月14 日至7月3 日之間，氣溫前后一天波動超過5℃波動的全年出現有20 次。

（2）最低氣溫10 次波動中，5 次屬于降溫，降溫過程中集合預報幅度偏小；還有4 次是升溫過程，預報升溫幅度同樣偏小3℃左右，雖然幅度偏小，但基本能反映每次波動的趨勢。另外最低氣溫預報數值和實況初始相比基本比實際偏低6℃以上，最大偏低13℃，偏低10℃以上的情況占比達50%以上。實際預報業務中只要掌握好這個檢驗概念，可以通過訂正，也就是提高6℃后作為參考和指導。

圖6 實況降溫5.6℃（8 日11.9℃、9 日6.3℃），預報降溫3℃（2℃、-1℃）

（3）最高氣溫四次升溫過程，預報也是升溫，但升溫幅度比實際偏小4℃左右，四次降溫過程，有三次預報降溫，有一次是不降反升，降溫幅度同樣比實際偏小4℃左右，另外集合預報箱線值比實際氣溫全部偏低5℃以上，甚至達到13℃，實際預報中需要進行統一的修正，但是對于氣溫波動的把握同樣完全可以體現出來。