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基于天氣預(yù)報(bào)信息的參考作物需水量預(yù)報(bào)研究

2021-10-28 08:41:06白依文魯夢格程浩楠孫懷衛(wèi)
中國農(nóng)村水利水電 2021年10期
關(guān)鍵詞:最低氣溫天氣預(yù)報(bào)水汽

白依文,魯夢格,程浩楠,嚴(yán) 冬,孫懷衛(wèi)

(華中科技大學(xué)水電與數(shù)字化工程學(xué)院,武漢430074)

當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)用水占據(jù)了總用水量的60%左右,這其中的大部分是灌溉用水。獲得作物需水信息,是農(nóng)業(yè)灌溉管理與水資源優(yōu)化配置的基礎(chǔ)。作物需水量可以通過參考作物騰發(fā)量(ET0)獲得[1],ET0的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)對提高灌溉系統(tǒng)管理水平、農(nóng)業(yè)水資源利用率以及緩解水資源短缺具有十分重要的意義。

隨著數(shù)值天氣預(yù)報(bào)精度的提高,基于氣象數(shù)據(jù)和物理過程的間接法受到廣泛關(guān)注,并認(rèn)為具有更好的準(zhǔn)確性。Duce等在美國加利福尼亞和意大利的站點(diǎn),運(yùn)用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)獲得的氣象數(shù)據(jù),評估并比較了幾種常用的計(jì)算方法,得到的研究結(jié)果證明利用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)能夠很好地進(jìn)行預(yù)測[2]。因此,許多學(xué)者使用天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)測研究[3,4],以便為當(dāng)?shù)氐墓喔扔?jì)劃制定者提供可行的操作方案。如Cai等將日常免費(fèi)的天氣預(yù)報(bào)信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的計(jì)算數(shù)據(jù),從而利用Penman-Monteith(PM)方法構(gòu)建對北京等站點(diǎn)的實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)模型[5];羅玉峰等[6]、晏成明等[7]將氣溫?cái)?shù)據(jù)輸入Hargreaves-Samani(HS)公式中分別對西藏林芝站、廣東青年運(yùn)河灌區(qū)湛江站進(jìn)行預(yù)報(bào)。

目前已提出的ET0間接預(yù)測方法或模型超過50 種,其中綜合法的PM 公式因其較高的準(zhǔn)確性和良好的適用性被廣泛使用[8,9]。溫度法的HS 公式[10]因?yàn)槭褂玫臍庀髷?shù)據(jù)較少、可操作性強(qiáng),應(yīng)用也很廣泛。也有一部分研究人員利用掌握的大量歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建GARCH 類模型[11]、回歸型支持向量機(jī)(SVR)預(yù)報(bào)模型[12]、BP 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[13-15]或多元線性回歸模型等,都有較高的準(zhǔn)確度但計(jì)算相對復(fù)雜。為此,探討適合湖北省武漢的參考作物騰發(fā)量預(yù)報(bào)方法,驗(yàn)證典型地區(qū)的ET0預(yù)測模型準(zhǔn)確性以解決當(dāng)?shù)剡x擇作物模型難題。

本文旨在運(yùn)用中國氣象局地面資料中武漢站的氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及歷史實(shí)測數(shù)據(jù),將PM 公式和HS 公式計(jì)算得出的預(yù)報(bào)值與運(yùn)用實(shí)測數(shù)據(jù)與PM 公式得出的計(jì)算值進(jìn)行比較,從而評價(jià)使用公共天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行預(yù)測的效果,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)營者提供可操作性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高的灌溉調(diào)度計(jì)劃。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 數(shù) 據(jù)

武漢站位于中國的中部地區(qū),地理坐標(biāo)位置為東經(jīng)114.03°,北緯30.36°,站點(diǎn)海拔高程為23.6 m。從中國天氣網(wǎng)(http://www.weather.com.cn/)收集了武漢站從2020年3月16日至2020年4月15日的逐日對未來7 天的氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。從中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/)收集了武漢站2020年3月16日至2020年4月21日的逐日歷史實(shí)測數(shù)據(jù)。天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)主要包括天氣類型、最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、風(fēng)力等級;歷史實(shí)測數(shù)據(jù)主要包括最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、平均風(fēng)速、相對濕度、實(shí)際日照時(shí)間。

1.2 PM預(yù)測ET0的預(yù)報(bào)方法

采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦的計(jì)算參考作物騰發(fā)量的Penman-Monteith方法[1]:

式中:ET0,PM是PM 公式計(jì)算得到的參考作物騰發(fā)量,mm/d;Rn為作物表面凈輻射,MJ/(m2·d);Tmean代表平均氣溫,單位為℃;U2為2 m 高處的平均日風(fēng)速,m/s;γ是濕度常數(shù),kPa/℃;es和ea分別代表飽和蒸氣壓和實(shí)際水汽壓,kPa;Δ是飽和水汽壓—?dú)鉁厍€的斜率,kPa/℃。

利用FAO-56 Penman-Monteith(PM)公式計(jì)算ET0,不僅需要當(dāng)日的氣溫、平均風(fēng)速,還需要太陽輻射以及實(shí)際水汽壓等參數(shù)。關(guān)于天氣預(yù)報(bào)中變量轉(zhuǎn)換相關(guān)內(nèi)容見表1。

表1 天氣預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)換參數(shù)Tab.1 Parameters transformed form weather forecast

Cai等[5]提出了一種量化每日天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)來間接計(jì)算PM公式所需氣象參數(shù)的方法。先將不同的天氣類型轉(zhuǎn)化為日照時(shí)數(shù)(表2 所示),其中最大可能日照時(shí)數(shù)由日期與站點(diǎn)位置信息獲取。再將日照時(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為短波輻射Rs,太陽凈輻射(Rn)根據(jù)凈短波輻射減去凈長波輻射得到,即完成了天氣類型估算太陽輻射。

表2 天氣類型量化指標(biāo)表Tab.2 Quantitative indicators of weather type

公共天氣預(yù)報(bào)中的風(fēng)力等級同樣是定性預(yù)報(bào)。根據(jù)中國氣象總局發(fā)布的地面氣象觀測標(biāo)準(zhǔn)[16],風(fēng)力等級對應(yīng)于距地面10 m高處的風(fēng)速如表3所示,而后根據(jù)Allen提出的風(fēng)速轉(zhuǎn)化公式,可將zm處的風(fēng)速對應(yīng)到2 m處的風(fēng)速[1]:

表3 風(fēng)力等級量化指標(biāo)表Tab.3 Quantitative indicators of wind level

式中:u2為離地面2 m 高處的風(fēng)速,m/s;uz離地面zm 高處的風(fēng)速,m/s。

當(dāng)z取10 m 時(shí),得到的轉(zhuǎn)化系數(shù)為0.747 95,從而得到風(fēng)力等級與2 m 高處的風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系。值得說明的是,盡管FAO對參考作物的定義為高度0.12 m,參考作物處的風(fēng)速相對較低,而PM 公式對風(fēng)速相對不敏感。Allen et al.計(jì)算全球兩千個(gè)氣象站點(diǎn)的平均風(fēng)速得到的均值為2 m/s,因此在風(fēng)速參數(shù)缺失的情況下,可假定風(fēng)速為2 m/s 的定值進(jìn)行計(jì)算[1]。事實(shí)上,楊洋對全國4 個(gè)氣候區(qū)總計(jì)61 個(gè)研究站點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)速預(yù)報(bào)的評價(jià),對比了2 m/s 定值、預(yù)報(bào)值、多年逐日均值和年均值,發(fā)現(xiàn)75%的站點(diǎn)中2 m/s定值的預(yù)測效果是最好的[17]。

實(shí)際水汽壓無法直接獲得,通常是由相對濕度或露點(diǎn)溫度轉(zhuǎn)化而來。由于公共天氣預(yù)報(bào)缺乏露點(diǎn)溫度的預(yù)測,所以假設(shè)了日最低氣溫即為露點(diǎn)溫度。事實(shí)上,夜間的氣溫下降到最低時(shí),空氣濕度接近飽和,因此最低氣溫是對露點(diǎn)溫度的良好估計(jì)值[1]。實(shí)際水汽壓的計(jì)算公式表示如下:

式中:ea為實(shí)際水汽壓,kPa;t0為飽和水濾質(zhì),kPa;Tmin為日最低氣溫,℃。

1.3 HS預(yù)測ET0的預(yù)報(bào)方法

Hargreaves 等[18]提出的當(dāng)太陽輻射、相對濕度和風(fēng)速數(shù)據(jù)難以獲取時(shí)僅僅基于日最高氣溫和日最低氣溫計(jì)算的預(yù)報(bào)方法,是典型的基于溫度的簡單計(jì)算方法。其公式為:

式中:ET0,HS為預(yù)報(bào)值,mm/d;Ra為太陽輻射(地球外輻射),可由日序數(shù)以及站點(diǎn)的地理緯度計(jì)算得到,MJ/(m2·d);Tmax為日最高氣溫,℃;Tmin為日最低氣溫,℃;C、E、T為公式的3 個(gè)參數(shù),分別取0.002 3、0.5、17.8。

1.4 ET0預(yù)報(bào)精度統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

本研究中,用實(shí)測數(shù)據(jù)與FAO-PM 公式計(jì)算出的結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值與運(yùn)用預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算出的預(yù)報(bào)值進(jìn)行比較。為了更好地利用公共天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行ET0預(yù)測的精度檢驗(yàn),運(yùn)用3 個(gè)統(tǒng)計(jì)評價(jià)指標(biāo)對標(biāo)準(zhǔn)值與預(yù)報(bào)值進(jìn)行比較。統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分別為均方根誤差(RMSE)、平均絕對誤差(MAE)和相關(guān)系數(shù)(r)。

2 結(jié)果與討論

2.1 公共天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性分析

主要評價(jià)的氣象因子包括最高氣溫、最低氣溫、風(fēng)速。由于無法將預(yù)報(bào)過程中的最低溫度和標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算過程中的相對濕度進(jìn)行直接對比,因此選取它們共同的解析后的實(shí)際水汽壓來進(jìn)行對比,從而實(shí)現(xiàn)天氣預(yù)報(bào)信息的評價(jià)。此外在ET0的預(yù)測中,由于實(shí)際日照小時(shí)數(shù)是通過天氣類型轉(zhuǎn)換得到的,該轉(zhuǎn)化方式以及天氣類型預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性應(yīng)一起評價(jià)(表4)。

表4 武漢站參數(shù)預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)評價(jià)指標(biāo)結(jié)果Tab.4 Statistical evaluation index of parameter forecast at Wuhan Station

最高空氣溫度(Tmax)和最低氣溫(Tmin)用來計(jì)算飽和水汽壓、實(shí)際水汽壓以及凈長波輻射。表3顯示,在研究期內(nèi)從預(yù)測期第一天至第七天,總體上預(yù)報(bào)的最高氣溫和最低氣溫的MAE、RMSE都在增加,而r值都在減小,這說明了隨著預(yù)報(bào)期的增加,武漢站各氣溫預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度在下降。此外,將最高氣溫與最低氣溫之間的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分別對比可以看出,預(yù)報(bào)期小于五天時(shí),最高氣溫的預(yù)報(bào)精度要優(yōu)于最低氣溫的預(yù)報(bào)精度。另外值得注意的是,最低氣溫的預(yù)報(bào)精度隨預(yù)報(bào)期增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢??赡艿脑蚴潜狙芯康臅r(shí)間跨度小,且為春季,武漢屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,其日最高氣溫的變化在該季節(jié)波動(dòng)不大,相對穩(wěn)定,應(yīng)當(dāng)考慮到季節(jié)變化趨勢對最高氣溫和最低氣溫的影響。總體來看,氣溫預(yù)報(bào)的精度并不算太高。

隨著預(yù)報(bào)期的增加,武漢站風(fēng)速預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)r值在下降,風(fēng)速預(yù)報(bào)的相關(guān)性在逐漸降低。MAE和RMSE,二者并沒有明顯的隨預(yù)報(bào)期變化的趨勢。直接對比預(yù)測值與歷史數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)的風(fēng)速預(yù)報(bào)都是小于三級(取為1.5 m/s)或是三到四級(取4.1 m/s),而實(shí)際測得的日平均風(fēng)速往往比預(yù)報(bào)的風(fēng)力等級轉(zhuǎn)化得到的風(fēng)速還要低,可見該季節(jié)武漢風(fēng)力較弱,從而使得MAE和RMSE的值較小也較為穩(wěn)定。此外對比以往研究,如Yang 等[19]將國內(nèi)6個(gè)站點(diǎn)的風(fēng)力預(yù)報(bào)與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)僅為0.06~0.27,而本次研究中武漢站風(fēng)力預(yù)報(bào)的r值相對較高,其變化范圍為0.46~0.77。本研究中較高的風(fēng)速預(yù)報(bào)精度對提高ET0預(yù)報(bào)的精度有積極的影響。

準(zhǔn)確地計(jì)算短波輻射是利用PM 公式進(jìn)行高精度預(yù)報(bào)的關(guān)鍵,而天氣類型的定量轉(zhuǎn)化是整個(gè)短波輻射計(jì)算的重要環(huán)節(jié)。隨預(yù)報(bào)期增加,日照時(shí)數(shù)的預(yù)報(bào)精度在下降,與氣溫預(yù)報(bào)出現(xiàn)相似的結(jié)果。且日照時(shí)數(shù)的r值顯著低于其他各類氣象因素的r值,因此日照實(shí)數(shù)可能是造成ET0預(yù)報(bào)產(chǎn)生誤差的主要原因,這個(gè)結(jié)論與Yang等提到的相同。

預(yù)報(bào)過程中,實(shí)際水汽壓是在假定最低氣溫近似露點(diǎn)溫度的情況下得到的[式(3)],而標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算過程中,選用了相對濕度而沒有使用露點(diǎn)溫度,二者不同的計(jì)算原理導(dǎo)致實(shí)際水汽壓計(jì)算結(jié)果的差異。預(yù)報(bào)期從1~7 d,實(shí)際水汽壓的相關(guān)系數(shù)r先減小后增大,而MAE和RMSE先增大后減小,總的變化趨勢與最低氣溫隨預(yù)報(bào)期的變化趨勢相同。同時(shí)通過相關(guān)系數(shù)的對比可以看出,實(shí)際水汽壓的相關(guān)系數(shù)與最低氣溫的相關(guān)系數(shù)近似。因此,可以認(rèn)為最低氣溫預(yù)測的準(zhǔn)確性對實(shí)際水汽壓的準(zhǔn)確性有一定影響,使用最低氣溫估算露點(diǎn)溫度的方法是可靠的,同時(shí)Allen 通過不同物理參數(shù)計(jì)算實(shí)際水汽壓的公式是比較精確的,具有相當(dāng)?shù)牡葍r(jià)性。

公共天氣預(yù)報(bào)的氣象數(shù)據(jù)被應(yīng)用于PM 和HS 公式的計(jì)算,在探討ET0預(yù)報(bào)精度前,說明各氣象數(shù)據(jù)的預(yù)報(bào)值與實(shí)測值間的誤差,以及隨著預(yù)測期不同,誤差變化的趨勢等尤為重要。從而可以分析在實(shí)際運(yùn)用過程中,參數(shù)的氣象預(yù)報(bào)對ET0預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的影響。

2.2 PM公式與HS公式計(jì)算值對比

為驗(yàn)證利用公共天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行ET0預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,用HS 公式和PM 公式進(jìn)行同時(shí)期的預(yù)測,并將兩種方法的預(yù)測結(jié)果與以實(shí)測數(shù)據(jù)通過FAO56-PM 公式所得出的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。本研究由于觀測數(shù)據(jù)量小時(shí)間跨度短,兩種預(yù)報(bào)方法未經(jīng)過率定,直接選用公式推薦值得出預(yù)報(bào)值。

預(yù)報(bào)期分別為1、4、7 d時(shí),預(yù)報(bào)值和計(jì)算值的散點(diǎn)圖如圖1所示。在不同預(yù)報(bào)期,HS 預(yù)報(bào)結(jié)果的相關(guān)系數(shù)要比PM 預(yù)報(bào)高,尤其在預(yù)報(bào)期為7 d 時(shí),PM 公式預(yù)測值的相關(guān)系數(shù)極低。但兩個(gè)公式的預(yù)測值與標(biāo)準(zhǔn)值相比都有一定的偏差,HS 與PM總是高估了實(shí)際的ET0。造成這種現(xiàn)象可能的原因除了氣象數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)存在誤差外,HS 未考慮日照實(shí)數(shù)和濕度對騰發(fā)量的影響。

圖1 預(yù)報(bào)期為1、4、7天的PM與HS預(yù)報(bào)值和標(biāo)準(zhǔn)值散點(diǎn)圖Fig.1 Scatter diagram of PM and HS forecast value and standard value with forecast period of 1,4 and 7 days

預(yù)報(bào)期從一天到七天,兩種方式預(yù)報(bào)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)變化趨勢如圖2 所示??偟膩碚f,隨預(yù)報(bào)期增加,兩種方式的MAE和RMSE增加且r值下降,有相同的變化趨勢。HS 方法的MAE式中要比PM 方法大,RMSE在預(yù)報(bào)期4 天后超過了PM 方法,而相關(guān)系數(shù)總是保持在高于PM 的水平,總的來說HS 方法的誤差較為穩(wěn)定,如果能夠?qū)ξ錆h站的參數(shù)進(jìn)行率定,應(yīng)該能將誤差消除一部分。二者的相關(guān)系數(shù)有高度相似的變化趨勢,進(jìn)一步印證了溫度是預(yù)報(bào)ET0比較重要的氣象參數(shù)。

圖2 預(yù)報(bào)期從1~7 d的PM與HS預(yù)報(bào)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)Fig.2 Statistical index of PM and HS forecast with forecast period from 1 to 7 days

2.3 PM 公式與HS 公式ET0預(yù)報(bào)的計(jì)算準(zhǔn)確性分析驗(yàn)證

不同預(yù)報(bào)期計(jì)算結(jié)果的折線圖如圖3 所示,由于研究期處于春季,ET0的值主要分布在2~4 mm/d。結(jié)果顯示不同預(yù)報(bào)期的預(yù)報(bào)值與標(biāo)準(zhǔn)值之間有著一致的變化趨勢。對比不同的預(yù)報(bào)期可以發(fā)現(xiàn),預(yù)報(bào)期越短,預(yù)報(bào)值與標(biāo)準(zhǔn)值的波動(dòng)越一致。反之,差異越大。

隨著預(yù)報(bào)期的增加,ET0預(yù)報(bào)的r下降,RMSE和MAE增大(如表5 所示),說明預(yù)報(bào)的精度隨預(yù)報(bào)期增加而下降。這與各氣象因素預(yù)報(bào)值的準(zhǔn)確性隨預(yù)報(bào)期增加而下降有關(guān)。PM 法與HS法7天預(yù)報(bào)值的MAE均值分別為0.82和0.90 mm/d,RMSE的均值分別為1.06和1.05 mm/d,誤差還是不容忽視的。而兩種方法在1~2 d 預(yù)報(bào)期內(nèi)的預(yù)報(bào)值與實(shí)測值吻合相對較好[如圖3(a)~(b)所示],具有一定的準(zhǔn)確性。PM 法與HS 法1~2 d 預(yù)報(bào)期內(nèi)預(yù)報(bào)值的MAE均值分別為0.69和0.76 mm/d;RMSE均值分別為0.91和0.905 mm/d;r均值分別為0.675和0.715。單獨(dú)觀察PM 法的相關(guān)系數(shù),當(dāng)僅考慮1~6 d 的預(yù)報(bào)期時(shí),均值為0.53。但是預(yù)報(bào)期為7 d 時(shí),相關(guān)系數(shù)變化較大,僅為0.26,并使均值下降到0.49,將這一現(xiàn)象與天氣預(yù)報(bào)評價(jià)和實(shí)際水汽壓評價(jià)進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn),預(yù)報(bào)期為7 d 時(shí)的最低氣溫以及實(shí)際水汽壓的相關(guān)系數(shù)與前幾個(gè)預(yù)報(bào)期相差不大,而最高氣溫、實(shí)際日照小時(shí)數(shù)和風(fēng)速變化較大,分別由0.86 下降到0.75、0.19 下降到0.06、0.59下降到0.46。說明此時(shí)預(yù)報(bào)的誤差與這3個(gè)因素的誤差有密切關(guān)系。此外,從5 d預(yù)報(bào)期到6 d預(yù)報(bào)期,預(yù)報(bào)的r實(shí)現(xiàn)了一定幅度的增長,對比同一時(shí)期天氣預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)評價(jià)指標(biāo)可以看到,該階段內(nèi)只有最低氣氣溫預(yù)報(bào)的相關(guān)系數(shù)存在增長現(xiàn)象,并帶動(dòng)了實(shí)際水汽壓相關(guān)系數(shù)從0.58 到0.65 的增長。說明了最低氣溫的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)對提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性有較大的影響。溫度法HS 在同一預(yù)報(bào)期r也實(shí)現(xiàn)了較大的增長,進(jìn)而說明了溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的重要。

圖3 預(yù)報(bào)期為1~7 d的預(yù)報(bào)值與實(shí)測值的折線圖Fig.3 Line chart of forecast value and measured value with forecast period of 1~7 days

表5 武漢站ET0預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)評價(jià)指標(biāo)結(jié)果Tab.5 Statistical evaluation index of ET0 at Wuhan Station

3 結(jié) 論

本文以武漢站為典型地區(qū),實(shí)現(xiàn)了利用公共天氣預(yù)報(bào)信息運(yùn)用PM 和HS 公式進(jìn)行短期ET0預(yù)測。為了評價(jià)該方法,收集了歷史實(shí)測數(shù)據(jù)得到ET0的實(shí)測值,將其作為標(biāo)準(zhǔn)值與預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行對比。得到的主要結(jié)論如下:

(1)ET0預(yù)報(bào)的精度在預(yù)報(bào)期1~2 d 尚可,PM 與HS 方法預(yù)報(bào)期從1~2 d 的MAE均值分別為0.69 mm/d 和0.76 mm/d;RMSE均值分別為0.91 mm/d 和0.905 mm/d;r均值分別為0.675 和0.715。

(2)隨預(yù)報(bào)期增加,天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性下降,從而導(dǎo)致兩種方法的ET0預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性下降。預(yù)報(bào)期第七天準(zhǔn)確性下降程度較大,預(yù)報(bào)期在兩天內(nèi)的預(yù)報(bào)值較為理想。

(3)關(guān)于武漢的短期公共天氣預(yù)報(bào)對氣溫預(yù)測的準(zhǔn)確性尚可接受,所以PM其誤差主要是由實(shí)際日照小時(shí)數(shù)引起的。

(4)當(dāng)氣溫精度較高時(shí),不需要收集及轉(zhuǎn)換大量輸入氣象數(shù)據(jù),可利用系數(shù)校正后的HS 公式對武漢地區(qū)進(jìn)行需水量預(yù)報(bào);若日照實(shí)數(shù)預(yù)報(bào)精度較高時(shí),可采取率定后的PM 法進(jìn)行預(yù)報(bào)。

本文所選用的短期ET0預(yù)報(bào)方法與時(shí)間序列方法相比更具有物理基礎(chǔ);與數(shù)值天氣預(yù)報(bào)(NWP)方法相比較而言其天氣預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)更容易獲取,因此其未來廣泛使用的可能性更大。 □

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