姚浪，吳姍，王璇，胡永松

（1.貴州省畢節(jié)市氣象局，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)氣象局）

T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品在畢節(jié)市的檢驗(yàn)和分析

姚浪1，吳姍2，王璇1，胡永松1

（1.貴州省畢節(jié)市氣象局，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)氣象局）

分析畢節(jié)本站2013年6月1日至2014年7月10日逐日降水概況，利用畢節(jié)本站逐日降水資料對(duì)T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行本地化檢驗(yàn)，結(jié)果表明：T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品在畢節(jié)各檢驗(yàn)時(shí)段內(nèi)的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較不高，在45-50%之間；但隨著預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)，其準(zhǔn)確率仍能穩(wěn)定維持。通過(guò)對(duì)T639模式降水預(yù)報(bào)空?qǐng)?bào)率和漏報(bào)率的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)在畢節(jié)T639模式降水預(yù)報(bào)出現(xiàn)的錯(cuò)誤以空?qǐng)?bào)為主；并通過(guò)定量分析，得出當(dāng)T639模式降水在畢節(jié)預(yù)報(bào)小雨量級(jí)的降水時(shí)，出現(xiàn)空?qǐng)?bào)的概率最高。

畢節(jié)；T639模式降水；晴雨預(yù)報(bào)；預(yù)報(bào)檢驗(yàn)；

1 引言

隨著我國(guó)數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)的應(yīng)用和分析已經(jīng)成為每一個(gè)預(yù)報(bào)員都應(yīng)該掌握的技能和工作能力。降水預(yù)報(bào)在日常工作中是一項(xiàng)重點(diǎn)，特別是對(duì)一些強(qiáng)降水天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)更是重中之重。目前，中國(guó)氣象局下發(fā)的業(yè)務(wù)化降水模式有歐洲中心細(xì)網(wǎng)格模式、T639模式、德國(guó)模式、日本模式等。各種數(shù)值預(yù)報(bào)模式在不同地形、不同季節(jié)、不同天氣過(guò)程表現(xiàn)有所差異［1］。因此，本文對(duì)T639模式降水預(yù)報(bào)在畢節(jié)市本地化預(yù)報(bào)檢驗(yàn)是有意義的。

2 資料和方法

本文利用畢節(jié)本站逐日降水資料對(duì)2013年6月1日至2014年6月30日20時(shí)起報(bào)的T639模式降水產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，所得資料完整率為93%；檢驗(yàn)的時(shí)效包括24-48h，48-72h，72-96h，96-120h，120-144h，144-168h，168-192h，192-216h，216-240h等9個(gè)時(shí)次（T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品20h起報(bào)第一時(shí)次為27小時(shí)，所以本文檢驗(yàn)的第一個(gè)時(shí)次為24-48h，即后文中的檢驗(yàn)從48小時(shí)開(kāi)始）。

將T639模式格點(diǎn)資料本地化的過(guò)程中使用了距離平方反比插值法［2］。具體方案如下：臺(tái)站G在格點(diǎn)ABCD組成的矩形之間，那么ABCD的值對(duì)G都有影響，對(duì)ABCD進(jìn)行距離平方反比插值計(jì)算出G的數(shù)值，公式如下：

3 檢驗(yàn)方案

統(tǒng)計(jì)并分析檢驗(yàn)時(shí)段內(nèi)畢節(jié)市本地逐日降水概況，檢驗(yàn)T639模式降水的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，模式偏差趨勢(shì)以及模式降水預(yù)報(bào)與實(shí)況降水值的平均誤差值。預(yù)報(bào)降水正確（R＞0）和預(yù)報(bào)無(wú)降水（R=0）正確視為晴雨預(yù)報(bào)正確［3］；晴雨預(yù)報(bào)錯(cuò)誤分類：預(yù)報(bào)有降水而實(shí)況無(wú)降水（空?qǐng)?bào)），預(yù)報(bào)無(wú)降水而實(shí)況有降水（漏報(bào)），并進(jìn)行詳細(xì)分析；分別計(jì)算9個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)次的T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品與實(shí)況降水值的平均誤差，作為T639模式預(yù)報(bào)降水預(yù)報(bào)能力的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一［4］。最后對(duì)T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)市本地化應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

圖1 畢節(jié)本站2013年6月1日至2014年7月10日逐日降水概況分布（單位：%）

4 檢驗(yàn)分析

如圖1所示，統(tǒng)計(jì)分析畢節(jié)本站405日逐日降水資料，無(wú)降水日數(shù)高達(dá)210天，占統(tǒng)計(jì)時(shí)段的51.9%；其次小雨出現(xiàn)頻率占43.5%；在該統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)畢節(jié)只出現(xiàn)了2次暴雨，中雨以上的降水只占了4.7%。依據(jù)以上降水概況分布，得出畢節(jié)本站降水主要以無(wú)降水和小雨為主，所以下面關(guān)于T639模式降水檢驗(yàn)主要針對(duì)晴雨預(yù)報(bào)檢驗(yàn)和模式誤差分析以及模式降水偏差趨勢(shì)探討。

如表1，T639模式降水在畢節(jié)本站的無(wú)降水準(zhǔn)確率非常低，其準(zhǔn)確率除144h外都在1%以下，而在實(shí)況天氣中畢節(jié)本站的無(wú)降水概率達(dá)到51.9%，這表明T639模式在畢節(jié)本地預(yù)報(bào)降水的次數(shù)是普遍偏多，空?qǐng)?bào)率高。相反，有降水的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率在48-240h都穩(wěn)定維持在47-49%之間，各個(gè)時(shí)段之間沒(méi)有明顯的波動(dòng)，這說(shuō)明T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)地區(qū)對(duì)降水天氣的預(yù)報(bào)有較好的指導(dǎo)意義，可以作為日常預(yù)報(bào)工作中的參考資料。綜合有降水正確和無(wú)降水正確得出模式降水的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，相比廖勝石在崇左市的多模式降水檢驗(yàn)［5］，T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)本站的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率偏低，沒(méi)有達(dá)到50%。為了更好的分析和利用T639模式將水資料，下面將對(duì)T639模式將水預(yù)報(bào)錯(cuò)誤進(jìn)行分類并探討［6］。

表1 48h-240h晴雨預(yù)報(bào)質(zhì)量（單位：%）

表2 預(yù)報(bào)錯(cuò)誤分類（單位：%）

表3 T639模式降水空?qǐng)?bào)量級(jí)分類（單位：%）

如表2，對(duì)晴雨預(yù)報(bào)錯(cuò)誤進(jìn)一步分析，將晴雨預(yù)報(bào)出現(xiàn)的錯(cuò)誤分為2類：即預(yù)報(bào)有降水（R＞0）、實(shí)況無(wú)降水（R=0）①，預(yù)報(bào)無(wú)降水（R=0）、實(shí)況有降水（R＞0）②；從統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出，T639模式降水預(yù)報(bào)出現(xiàn)的錯(cuò)誤95%以上都是預(yù)報(bào)有降水，但實(shí)況沒(méi)有出降水。第2類錯(cuò)誤方式總的出現(xiàn)比例在8%以下，其9個(gè)時(shí)次中第2類預(yù)報(bào)錯(cuò)誤方式出現(xiàn)的平均概率約為2.37%。反之，第1類預(yù)報(bào)錯(cuò)誤方式出現(xiàn)的平均概率高達(dá)97.7%。這表現(xiàn)出T639模式降水在畢節(jié)本站的預(yù)報(bào)是單一的往空?qǐng)?bào)一方面偏的趨勢(shì)，其空?qǐng)?bào)率約占總預(yù)報(bào)質(zhì)量的47.8%。為了在日常預(yù)報(bào)工作中更好的利用T639模式降水資料，下面將設(shè)置一些閾值來(lái)分析T639模式降水預(yù)報(bào)出現(xiàn)空?qǐng)?bào)后，其具體空?qǐng)?bào)值的變化分析。［7］

如表3，將T639模式降水空?qǐng)?bào)按空?qǐng)?bào)量級(jí)分為0-1.9mm、2-4.9mm、5-9.9mm、10-24.9mm、25mm以上等5個(gè)量級(jí)進(jìn)行討論；［8］日常工作中應(yīng)用得最多的預(yù)報(bào)時(shí)段為48-120h，在該時(shí)段內(nèi)空?qǐng)?bào)誤差出現(xiàn)在0-1.9mm范圍內(nèi)的平均概率為24.83%，空?qǐng)?bào)率出現(xiàn)在2-4.9mm范圍內(nèi)的平均概率為24.4%，空?qǐng)?bào)誤差率出現(xiàn)在5-9.9mm范圍內(nèi)的平均概率為30%。這表示當(dāng)T639模式降水在畢節(jié)本站預(yù)報(bào)量級(jí)在5mm以下時(shí)，其值在空?qǐng)?bào)率中出現(xiàn)的概率為49.23%，即有接近一半的概率降水不會(huì)出現(xiàn)在畢節(jié)本站。只有當(dāng)T639模式降水預(yù)報(bào)在10mm以上時(shí)，其值在空?qǐng)?bào)率中出現(xiàn)的概率迅速下降到21.77%，這表示當(dāng)T639模式將水報(bào)了中雨以上量級(jí)的降水時(shí)，畢節(jié)本站出現(xiàn)降水的概率迅速增高。對(duì)于在日常工作中的應(yīng)用，即當(dāng)T639模式降水在畢節(jié)本地區(qū)域內(nèi)報(bào)了小雨量級(jí)的降水，那么從統(tǒng)計(jì)上看，畢節(jié)本地站點(diǎn)有降水的概率較小。只有當(dāng)T639模式降水預(yù)報(bào)中雨以上量級(jí)的降水時(shí)，畢節(jié)本站出現(xiàn)降水的概率增加，預(yù)報(bào)正確的準(zhǔn)確率得到提升。

如圖2，畢節(jié)T639模式降水產(chǎn)品在各預(yù)報(bào)時(shí)段內(nèi)的平均誤差都在10mm以內(nèi)，總體表現(xiàn)得比較穩(wěn)定，沒(méi)有因預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)出現(xiàn)大幅度的誤差值波動(dòng)。從24h至240h平均誤差呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，這也和預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)、初始場(chǎng)調(diào)整有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。以上統(tǒng)計(jì)分析能很好的反映出T639模式降水產(chǎn)品在畢節(jié)本地具有很好的穩(wěn)定性。

圖2 9個(gè)時(shí)段內(nèi)的T639模式預(yù)報(bào)的平均誤差（單位：mm）

5 小結(jié)

（1）T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品在各預(yù)報(bào)時(shí)段內(nèi)的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率都較不高，其值在45-50%之間。但總體來(lái)說(shuō)其晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率比較穩(wěn)定，沒(méi)有因預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)出現(xiàn)明顯波動(dòng)和下降，其準(zhǔn)確率基本能和48小時(shí)時(shí)效內(nèi)的準(zhǔn)確率維持一致。

（2）對(duì)T639模式降水預(yù)報(bào)錯(cuò)誤進(jìn)行分類探討，發(fā)現(xiàn)最常出現(xiàn)的預(yù)報(bào)錯(cuò)誤為空?qǐng)?bào)，空?qǐng)?bào)在預(yù)報(bào)錯(cuò)誤中所占比率為97.7%。對(duì)T639模式降水空?qǐng)?bào)進(jìn)行分量級(jí)討論，發(fā)現(xiàn)T639模式降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品報(bào)出小雨量級(jí)降水時(shí)出現(xiàn)空?qǐng)?bào)的概率最高。

（3）對(duì)9個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)段分別求模式降水的平均誤差，發(fā)現(xiàn)平均誤差和預(yù)報(bào)時(shí)效成正比，但沒(méi)有因預(yù)報(bào)時(shí)效的延長(zhǎng)出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這表明T639模式降水預(yù)報(bào)在畢節(jié)本地化比較穩(wěn)定。對(duì)預(yù)報(bào)員進(jìn)行日常預(yù)報(bào)工作有很好的指導(dǎo)意義。

［1］梁利，林開(kāi)平，黃海洪.幾種數(shù)值預(yù)報(bào)模式在廣西降水預(yù)報(bào)效果的比較［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（2）：1-4.

［2］彭波，鐘仕全，蘇旭芳，等.漓江流域降雨量空間插值精度分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2011，32（4）：30-33.

［3］黃歸蘭，王慶國(guó).數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品南寧24h降水預(yù)報(bào)檢驗(yàn)［J］.氣象研究與應(yīng)用，2007，28（z1）：60-61.

［4］廖銘燕，莫麗霞.賀州市2013年5月25～27日強(qiáng)降雨過(guò)程分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2014，35（S2）：137-139.

［5］廖勝石.多家數(shù)值預(yù)報(bào)模式降水產(chǎn)品在崇左的應(yīng)用分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（S2）：46-47.

［6］梁利，林開(kāi)平，黃海洪.幾種數(shù)值預(yù)報(bào)模式在廣西降水預(yù)報(bào)效果的比較［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（2）：1-4.

［7］周慧，崔應(yīng)杰，胡江凱，等.T639模式對(duì)2008年長(zhǎng)江流域重大災(zāi)害性降水天氣過(guò)程預(yù)報(bào)性能的檢驗(yàn)分析［J］.氣象，2010，36（9）：60-67.

［8］徐文文，陳申鵬，李晴嵐.2012年前汛期降水EC與HAPS數(shù)值模式檢驗(yàn)［J］.氣象研究與應(yīng)用，2013，34（3）：14-16.

Verification and analysis on T639 model precipitation forecast products of Bijie

Yao Lang，Wu Shan，Wang Xuan，Hu Yong-song

Based on analysis of daily precipitation from June 1st，2013 to July 10th，2014 of Bijie weather station，localization verification on T639 model precipitation prediction products was made by using daily precipitation data.The results show that the accuracy of T639 forecast products in every testing period is not high（between45%-50%）；But as the period extension of forecast validity，its accuracy maintain still.According to statistical analysis on false alarm ratio and fail alarm ratio of T639 model，it is found that the errors in T639 precipitation forecast give priority to false alarm；furthermore，when the T639 model is used for forecasting drizzle，the false alarm ratio reach the highest.

Bijie；T639 model precipitation；rain or shine forecast；forecast verification

P45

A

1673-8411（2016）01-0030-04

2015-11-18

畢節(jié)市氣象局2015年青年基金項(xiàng)目"針對(duì)影響畢節(jié)市天氣的關(guān)鍵系統(tǒng)的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品客觀檢驗(yàn)及釋用技術(shù)研究"（BJQN［2015］04）資助。

姚浪（1989-），男，助工，主要從事短期天氣預(yù)報(bào)工作。