楊佳星 樊雨鑫 韓方昕 解文璇 魏永亮
摘要 采用2017年汛期(5—10月)德國天氣在線24 h數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品及玉樹州玉樹市、囊謙縣、雜多縣逐日溫度資料,檢驗德國天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期氣溫預(yù)報的能力。結(jié)果表明,該預(yù)報產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期最低氣溫預(yù)報效果比最高氣溫好,其中對玉樹市和雜多縣預(yù)報能力比囊謙縣好;而且對最低氣溫預(yù)報除玉樹市略偏高外,雜多縣和囊謙縣均偏低,而對最高氣溫預(yù)報均有明顯偏低傾向。其中對囊謙縣最低、最高氣溫預(yù)報偏低率最突出且差值最大。
關(guān)鍵詞 天氣在線;溫度;預(yù)報能力檢驗
中圖分類號:P457.3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-3305(2018)05-089-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.036
“天氣在線”向全球14 000多個城市(地區(qū))提供天氣信息,包括中國近2 500個縣、市的14 d天氣預(yù)報,還包括5 000個站點天氣實況資料、氣候資料、歷史天氣資料及多種要素1~2周中期預(yù)報及降水、氣溫的月、季預(yù)報等有償服務(wù)產(chǎn)品[1]。
在氣候環(huán)境變化大背景下,位于三江源源頭的青海玉樹農(nóng)牧業(yè)得以發(fā)展,對溫度預(yù)報需求也向“更全、更精、更細(xì)”方向發(fā)展,由于青海玉樹地處青藏高原腹地,特殊的地理位置和氣候條件給屬地精細(xì)化天氣預(yù)報增加了難度。基層臺站把“天氣在線”預(yù)報產(chǎn)品作為氣溫預(yù)報主要依據(jù)之一,所以對“天氣在線”要素預(yù)報進行檢驗有助于了解預(yù)報產(chǎn)品的準(zhǔn)確性,并積累相關(guān)應(yīng)用經(jīng)驗,以便今后更合理、更準(zhǔn)確地使用該產(chǎn)品。
1 資料與方法
選取玉樹州玉樹市、囊謙縣、雜多縣2017年5月1日至10月30日(共1 104個樣本)最低、最高氣溫實況值,與天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品比較分析,檢驗該模式氣溫預(yù)報能力。天氣在線溫度預(yù)報用T預(yù)報表示,玉樹3縣實況值用T實況表示,根據(jù)國家氣象局制定的《重要天氣預(yù)報質(zhì)量評定辦法》[2]規(guī)定:|T預(yù)報-T實況|≤2.0℃為正確,2.0℃<|T預(yù)報-T實況|≤3.0℃為基本正確,T預(yù)報-T實況>2.0℃為偏高,T預(yù)報-T實況<-2.0℃為偏低。
2 氣溫預(yù)報的檢驗結(jié)果分析
2.1 最低氣溫預(yù)報檢驗
2.1.1 汛期各月最低氣溫檢驗結(jié)果特點 一是各月最低氣溫正確率和基本正確率不同,除10月,其余各月正確率均>70%,平均誤差絕對值≤1.0,均方根誤差平均≤2.0,說明5—9月最低氣溫預(yù)報準(zhǔn)確性較高,實際預(yù)報訂正中可減小訂正幅度;5和6月天氣在線預(yù)報效果最好,2個月正確率和基本正確率之和為100%。二是除5月,其余月份最低氣溫預(yù)報偏高率均大于偏低率,因此5月最低氣溫訂正時偏高一些,6—10月應(yīng)往低訂正,具體訂正幅度可根據(jù)正確率、平均誤差和均方根誤差而定。三是10月正確率最低,但基本正確率最高,說明10月最低氣溫預(yù)報準(zhǔn)確率不高,但變溫趨勢預(yù)報較好,訂正玉樹市10月最低氣溫時應(yīng)增大往低訂正幅度。
一是除8月,其余各月正確率均>70%,平均誤差絕對值≤1.0,均方根誤差平均≤2.0,以5和6月天氣在線預(yù)報效果最好,正確率均>80%,故可減小對最低氣溫訂正幅度。二是除8月,其余月份對最低氣溫預(yù)報偏高率均小于偏低率,因此訂正雜多縣8月最低氣溫時可往低,其余月份應(yīng)往高。三是8月正確率最低,但基本正確率最高,說明8月最低氣溫預(yù)報準(zhǔn)確率不高,但氣溫變化趨勢預(yù)報較好,所以訂正雜多縣8月最低氣溫時應(yīng)增加往高幅度。
2.1.2 各縣2017年汛期間最低氣溫預(yù)報檢驗平均值特點 玉樹市:一是平均正確率76.3%,表明天氣在線預(yù)報玉樹市汛期最低氣溫準(zhǔn)確性較好,其中平均基本正確率18.4%,二者之和為94.6%,說明天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對汛期玉樹市最低氣溫變化趨勢把握較好。二是玉樹市2017年汛期天氣在線最低氣溫平均偏高率略大于偏低率,但大致保持一致,從平均誤差為0.1來看,說明天氣在線對玉樹市汛期最低氣溫預(yù)報準(zhǔn)確性很高,可作為玉樹市汛期預(yù)報最低氣溫可靠依據(jù)。三是均方根誤差平均為1.7,表明玉樹市汛期最低氣溫預(yù)報值與實況值差值平均值在1.7左右,滿足氣溫預(yù)報誤差范圍。說明天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對玉樹市2017年汛期6個月最低氣溫預(yù)報準(zhǔn)確。
囊謙縣:一是正確率平均56.0%,表明天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品預(yù)報囊謙縣汛期最低氣溫準(zhǔn)確性較差。二是偏高率基本為零,平均偏低率明顯大于偏高率,平均誤差-1.8,但均方根誤差都≤2.0,說明最低氣溫預(yù)報準(zhǔn)確性整體較差,但基本正確率相對較高、均方根誤差都在2.0范圍內(nèi),使用天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品預(yù)報囊謙縣汛期最低氣溫時,可增加往高預(yù)報訂正幅度。
雜多縣:一是平均正確率75.0%,平均基本正確率為15.8%,二者之和為90.8%,說明天氣在線預(yù)報雜多縣汛期最低氣溫準(zhǔn)確性較高,均方根誤差平均<2.0,表明雜多縣汛期最低氣溫預(yù)報值與實況值差值平均值滿足氣溫預(yù)報誤差范圍,可作為訂正工作中可靠依據(jù)。 二是平均偏高率低于偏低率,平均誤差<0,即最低氣溫有偏低傾向,故使用最低氣溫數(shù)值預(yù)報結(jié)果時應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗往高訂正。
2.2 最高氣溫的預(yù)報檢驗
2.2.1 玉樹市汛期最高氣溫預(yù)報檢驗結(jié)果平均值特點 汛期間天氣在線預(yù)報正確率為71.3%,說明該產(chǎn)品預(yù)報玉樹市汛期最高氣溫準(zhǔn)確性較高;天氣在線預(yù)報玉樹市汛期最高氣溫平均偏低率是偏高率的3.4倍,平均誤差絕對值<1,說明天氣在線對最高氣溫預(yù)報有偏低傾向,使用該數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品時應(yīng)據(jù)實際情況往高訂正;均方根誤差平均2.1,說明實況值與預(yù)報值差值平均值在2.1左右,略超出預(yù)報準(zhǔn)確范圍,實際工作中應(yīng)據(jù)經(jīng)驗適當(dāng)訂正。
2.2.2 玉樹市汛期各月最高氣溫預(yù)報檢驗結(jié)果特點 5、7和8月預(yù)報準(zhǔn)確率<70%,這3個月均方根誤差≥2.0,訂正時應(yīng)多加注意,根據(jù)實際情況調(diào)整;其中9月預(yù)報準(zhǔn)確率>80%,說明對該月最高氣溫預(yù)報能力較好,訂正幅度應(yīng)小,6和10月次之,預(yù)報準(zhǔn)確率>70%,可根據(jù)經(jīng)驗稍作訂正。天氣在線對玉樹市汛期間最高氣溫預(yù)報偏低率均大于偏高率,應(yīng)用該數(shù)值預(yù)報結(jié)果時,應(yīng)對玉樹市汛期最高氣溫往高訂正。
2.2.3 囊謙縣汛期最高氣溫預(yù)報檢驗結(jié)果特點 平均正確率為45.7%,說明汛期最高氣溫預(yù)報效果不理想,最高氣溫平均偏低率是偏高率的8.1倍,說明天氣在線對最高氣溫預(yù)報偏低,使用該數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品時應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗往高訂正。
各月最高氣溫預(yù)報檢驗結(jié)果特點:汛期各月預(yù)報準(zhǔn)確率均<60%,尤其8和10月,預(yù)報正確率在30%左右,故訂正最高氣溫增加幅度;5、7和9月最高氣溫預(yù)報偏高率為0,這3個月最高氣溫預(yù)報均偏低,其余月份偏低率也遠(yuǎn)大于偏高率,但各月基本正確率均>12%,說明對氣溫變化趨勢預(yù)報較準(zhǔn)確,在參考該產(chǎn)品做訂正時應(yīng)增加往高預(yù)報幅度。
2.2.4 雜多縣汛期間最高氣溫預(yù)報檢驗結(jié)果特點 汛期間天氣在線預(yù)報正確率為66.8%,說明對最高氣溫預(yù)報效果稍有欠缺,最高氣溫平均偏低率是偏高率的3.3倍,平均誤差絕對值≤1,說明最高氣溫預(yù)報有偏低傾向,使用該數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品時應(yīng)往高訂正;均方根誤差平均為1.9,雖在預(yù)報準(zhǔn)確范圍內(nèi),但仍需據(jù)經(jīng)驗適當(dāng)訂正。
各月最高氣溫預(yù)報檢驗結(jié)果特點:5、6和7月預(yù)報準(zhǔn)確率<65%,訂正時應(yīng)多加注意,調(diào)整幅度參考基本正確率、平均誤差和均方根誤差;8、9和10月預(yù)報準(zhǔn)確率>70%,說明這3個月最高氣溫預(yù)報能力較好,可根據(jù)經(jīng)驗稍作訂正;除9和10月外最高氣溫預(yù)報偏低率均明顯大于偏高率,應(yīng)用該數(shù)值預(yù)報結(jié)果時,應(yīng)對5、6、7和8月最高氣溫盡量往高訂正,對9和10月最高氣溫要往低訂正。
3 結(jié)論與討論
(1)德國天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對玉樹州南部3縣汛期間最低氣溫預(yù)報效果較最高氣溫好,其中對玉樹市和雜多縣預(yù)報能力比囊謙縣好。
(2)德國天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對汛期最低氣溫預(yù)報除玉樹市略偏高外,雜多縣和囊謙縣均偏低,對汛期3縣最高氣溫預(yù)報均有明顯偏低傾向。其中囊謙縣最低、最高氣溫預(yù)報偏低率最突出且差值最大。
(3)德國天氣在線數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對玉樹市和雜多縣7月最低、最高氣溫預(yù)報能力都較差;對囊謙縣8月最低、最高氣溫預(yù)報能力最差。
(4)在今后工作中,應(yīng)將有無降水、降水相態(tài)、降水性質(zhì)、天空狀況、風(fēng)速轉(zhuǎn)變等相關(guān)因素考慮進去,以便更好地提高預(yù)報訂正效果。
參考文獻
[1] 程新田,周羽,馮新,等.對“天氣在線”網(wǎng)上氣象臺要素預(yù)報的檢驗與對比分析[J].湖北氣象,2003(2):12-14.
[2] 周福.重要天氣預(yù)報質(zhì)量評定辦法述評[J].浙江氣象科技,1992(2):40.
責(zé)任編輯:鄭丹丹