譚政華 高艷波 吉奇

摘要? ? 本文采用遼寧省62個(gè)國(guó)家級(jí)氣象站的降水觀測(cè)資料，對(duì)2017年遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)24 h降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行了初步檢驗(yàn)。結(jié)果表明，對(duì)于晴雨預(yù)報(bào)，精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)遼寧西部地區(qū)的預(yù)報(bào)效果較好，東部地區(qū)晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率相對(duì)較低;對(duì)于降水預(yù)報(bào)，精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)遼寧東、西部地形復(fù)雜地區(qū)的降水預(yù)報(bào)效果較好，對(duì)遼寧中部遼河平原地區(qū)的降水預(yù)報(bào)效果較差，主要體現(xiàn)為遼寧中部地區(qū)的降水漏報(bào)率較遼寧東、西部地區(qū)高，并且對(duì)于遼寧大部分地區(qū)，降水的空?qǐng)?bào)現(xiàn)象較漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重;對(duì)于強(qiáng)降水預(yù)報(bào)，精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)遼寧東南部地區(qū)的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)效果相對(duì)較好，對(duì)遼寧其他地區(qū)預(yù)報(bào)效果整體較差，強(qiáng)降水的漏報(bào)、空?qǐng)?bào)現(xiàn)象均較為嚴(yán)重，應(yīng)用精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)做強(qiáng)降水預(yù)報(bào)時(shí)需加強(qiáng)訂正。

關(guān)鍵詞? ? 精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào);24 h降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品;預(yù)報(bào)檢驗(yàn);遼寧省;2017年

中圖分類號(hào)? ? P459.9? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）12-0174-03

隨著數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)水平的發(fā)展，近年來(lái)，格點(diǎn)預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)間、空間分辨率快速提高，精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)逐步成為重要的天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品之一。評(píng)價(jià)格點(diǎn)預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)效果和針對(duì)格點(diǎn)預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)分析是產(chǎn)品應(yīng)用和誤差訂正的重要前提，可以幫助業(yè)務(wù)人員了解預(yù)報(bào)產(chǎn)品性能和數(shù)值模式物理過(guò)程設(shè)計(jì)的合理性[1]。李博淵等[2]分析了ECMWF產(chǎn)品對(duì)北疆地區(qū)降雪的預(yù)報(bào)效果，發(fā)現(xiàn)該模式對(duì)強(qiáng)降雪量級(jí)的預(yù)報(bào)有系統(tǒng)性偏小的特點(diǎn);井立紅等[3]對(duì)塔城地區(qū)多種降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行了檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同模式對(duì)降水預(yù)報(bào)的效果存在差異;陳圣劼等[4]在數(shù)值模式產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，選取相關(guān)預(yù)報(bào)因子建立了江蘇地區(qū)的暴雨概率預(yù)報(bào)方法，提高了暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率;薛春芳等[5]采用面向?qū)ο竽Ｊ皆\斷分析方法（MODE）研究了日本細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品的預(yù)報(bào)效果，發(fā)現(xiàn)該模式對(duì)高緯度地區(qū)的降水強(qiáng)度預(yù)報(bào)效果較好，但低緯度地區(qū)降水落區(qū)的面積預(yù)報(bào)更準(zhǔn)確;孫? 軍等[6]對(duì)北京地區(qū)冬春季多次弱降水預(yù)報(bào)的失誤案例進(jìn)行了分析，給出了不同天氣形勢(shì)下弱降水預(yù)報(bào)主觀訂正的主要著眼點(diǎn)。

為評(píng)價(jià)遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品的預(yù)報(bào)性能，分析降水預(yù)報(bào)的誤差分布特征，本文對(duì)2017年遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行了檢驗(yàn)分析，為精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的業(yè)務(wù)應(yīng)用和主、客觀訂正提供參考。

1? ? 資料與方法

本文使用的資料為遼寧省氣象臺(tái)制作的精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品和遼寧省62個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站降水觀測(cè)數(shù)據(jù)，其中精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品來(lái)源于遼寧省氣象臺(tái)，空間分辨率為0.05°×0.05°，約5 km左右，具有較高的空間分辨率。62個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站降水觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于氣象信息系統(tǒng)（CIMISS），根據(jù)氣象站的經(jīng)緯度信息，采用雙線性插值方法將精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品插值為站點(diǎn)數(shù)據(jù)后，采用站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)指標(biāo)主要包括晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、降水預(yù)報(bào)TS評(píng)分、降水漏報(bào)率和空?qǐng)?bào)率。基于上述預(yù)報(bào)產(chǎn)品和觀測(cè)數(shù)據(jù)，本文對(duì)2017年遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)8：00（北京時(shí)，下同）起報(bào)的24 h降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

2? ? 結(jié)果與分析

圖1給出了遼寧地區(qū)精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)晴雨預(yù)報(bào)和降水預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)結(jié)果?？梢钥闯?，就24 h晴雨預(yù)報(bào)而言，遼寧西部地區(qū)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率明顯高于東部地區(qū)。其中，遼寧西部大部分地區(qū)的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率可以達(dá)到70%以上，具有一定的可信度;遼寧東部地區(qū)的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率在55%～65%之間，準(zhǔn)確率相對(duì)較低。精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)在遼寧地區(qū)24 h晴雨預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率呈現(xiàn)自西向東逐步遞減的空間分布特征，這在一定程度上與降水的氣候分布特點(diǎn)有關(guān)，遼寧西部地區(qū)年降水總量少、降水過(guò)程少;而遼寧東部地區(qū)降水總量多，且地形條件復(fù)雜。降水預(yù)報(bào)具有較大不確定性，在一定程度上造成了晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的上述空間分布特征。對(duì)于降水預(yù)報(bào)的TS評(píng)分而言，遼寧中部遼河平原地區(qū)降水預(yù)報(bào)的TS評(píng)分相對(duì)較低，總體在0.2左右，遼寧東、西部地形復(fù)雜區(qū)域降水預(yù)報(bào)的TS評(píng)分相對(duì)較高，總體在0.25左右;說(shuō)明遼寧地區(qū)精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)地形復(fù)雜區(qū)域的降水預(yù)報(bào)有較好效果，在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中有較高的參考價(jià)值。另外，從降水漏報(bào)、空?qǐng)?bào)率來(lái)看，遼寧中部平原地區(qū)的降水漏報(bào)率較遼寧東、西部地區(qū)略高，在一定程度上造成遼寧中部平原的降水預(yù)報(bào)TS評(píng)分相對(duì)其他地區(qū)較低;但就空?qǐng)?bào)率而言，全省大部分地區(qū)降水空?qǐng)?bào)現(xiàn)象均較漏報(bào)嚴(yán)重，其中遼寧中部、北部的部分地區(qū)的降水空?qǐng)?bào)率可達(dá)0.7左右，在精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的實(shí)際應(yīng)用中，仍需加強(qiáng)對(duì)降水空?qǐng)?bào)的訂正。

為進(jìn)一步評(píng)估精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)一般性降水和災(zāi)害性強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)效果，本文對(duì)24 h降水量在0.1～49.9 mm之間的一般性降水預(yù)報(bào)和24 h降水量≥50 mm的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)分別進(jìn)行了檢驗(yàn)分析。從圖2可以看出，遼寧地區(qū)精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)一般性降水預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)效果與圖1中降水預(yù)報(bào)的總體預(yù)報(bào)效果基本相當(dāng)，呈現(xiàn)出遼寧中部平原地區(qū)降水漏報(bào)率相對(duì)較高、降水預(yù)報(bào)TS評(píng)分相對(duì)較低以及遼寧東、西部地區(qū)降水預(yù)報(bào)TS評(píng)分相對(duì)較高的分布特征，且遼寧大部分地區(qū)的一般性降水空?qǐng)?bào)現(xiàn)象較漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重。對(duì)于≥50 mm的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)（圖3）而言，由于強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)難度較大，其預(yù)報(bào)效果較一般性降水明顯偏低，且強(qiáng)降水預(yù)報(bào)TS評(píng)分的空間分布與年降水量的氣候分布特征大體相當(dāng)。強(qiáng)降水預(yù)報(bào)效果相對(duì)較好的區(qū)域主要集中在遼寧東南部沿海地區(qū)，這些區(qū)域緯度偏南、年降水量多、強(qiáng)降水發(fā)生概率高，說(shuō)明精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)效果可能與氣候概率有一定關(guān)系。另外，在遼寧西部的建平地區(qū)，強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的TS評(píng)分也相對(duì)較高，體現(xiàn)了精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)效果具有很強(qiáng)的局地性。在遼寧其他大部分地區(qū)，強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的TS評(píng)分均在0.1以下，且漏報(bào)、空?qǐng)?bào)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，說(shuō)明遼寧地區(qū)精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)還具有較大的不確定性，對(duì)于強(qiáng)降水過(guò)程的預(yù)報(bào)，在應(yīng)用精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品時(shí)仍需結(jié)合多種資料和方法進(jìn)行主、客觀訂正。

3? ? 結(jié)論與討論

3.1? ? 結(jié)論

通過(guò)站點(diǎn)觀測(cè)資料對(duì)2017年遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的24 h降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)分析，可以得到以下結(jié)論。

（1）遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)遼寧西部地區(qū)的晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率相對(duì)較高，對(duì)東部地區(qū)晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率相對(duì)較差。因此，在遼寧東部地區(qū)應(yīng)用精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)做晴雨預(yù)報(bào)需加強(qiáng)訂正。

（2）遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)遼寧東、西部山區(qū)的降水預(yù)報(bào)效果較好，對(duì)遼寧中部平原地區(qū)的預(yù)報(bào)效果相對(duì)較差，主要表現(xiàn)為遼寧中部平原地區(qū)的降水漏報(bào)率相對(duì)東、西部地區(qū)高;對(duì)遼寧大部分地區(qū)而言，降水空?qǐng)?bào)現(xiàn)象較漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重，在應(yīng)用時(shí)需加強(qiáng)訂正。

（3）遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)一般性降水的預(yù)報(bào)效果與降水預(yù)報(bào)總體效果類似，但對(duì)于強(qiáng)降水預(yù)報(bào)僅在遼寧東南部地區(qū)有一定預(yù)報(bào)能力;對(duì)于遼寧省其他大部分地區(qū)，強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的漏報(bào)和空?qǐng)?bào)均較為嚴(yán)重。因此，精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)遼寧地區(qū)的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)具有較大不確定性，仍需加強(qiáng)主、客觀訂正方法的研究和應(yīng)用。

3.2? ? 討論

本文使用遼寧地區(qū)62個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站的觀測(cè)資料對(duì)遼寧省2017年精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)24 h降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行了初步檢驗(yàn)分析，由于遼寧省精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)開(kāi)展時(shí)間相對(duì)較短且處在不斷發(fā)展過(guò)程中，仍需對(duì)長(zhǎng)序列預(yù)報(bào)產(chǎn)品連續(xù)開(kāi)展預(yù)報(bào)檢驗(yàn)，客觀評(píng)價(jià)精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)性能。對(duì)于精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)而言，由于其具有較高的時(shí)間、空間分辨率，在一定程度上能夠反映降水過(guò)程尤其是強(qiáng)降水過(guò)程的中尺度天氣系統(tǒng)特征，因而仍需采用高時(shí)空分辨率的自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)和格點(diǎn)分析數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行精細(xì)化檢驗(yàn)，更為細(xì)致地分析網(wǎng)格預(yù)報(bào)的誤差分布特征，評(píng)價(jià)網(wǎng)格預(yù)報(bào)對(duì)不同天氣系統(tǒng)的預(yù)報(bào)能力。另外，精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品在不同季節(jié)的預(yù)報(bào)效果檢驗(yàn)也是值得關(guān)注的問(wèn)題，尤其是夏季降水集中時(shí)期的預(yù)報(bào)效果仍需進(jìn)一步檢驗(yàn)評(píng)估，從而為開(kāi)展精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)的主、客觀訂正方法研究提供依據(jù)和參考。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 潘留杰，張宏芳，王建鵬.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)檢驗(yàn)方法研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2014，29（3）：327-335.

[2] 李博淵，趙江偉，王小號(hào).ECMWF細(xì)網(wǎng)格TP產(chǎn)品在北疆降雪天氣中的預(yù)報(bào)性能檢驗(yàn)[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（6）：41-48.

[3] 井立紅，高婧，趙忠，等.數(shù)值預(yù)報(bào)模式在新疆塔城地區(qū)降水預(yù)報(bào)中的檢驗(yàn)[J].干旱氣象，2017，35（1）：134-141.

[4] 陳圣劼，孫燕，劉安寧，等.江蘇暴雨概率預(yù)報(bào)及其業(yè)務(wù)應(yīng)用[J].氣象科學(xué)，2016，36（2）：269-274.

[5] 薛春芳，潘留杰.基于MODE方法的日本細(xì)網(wǎng)格模式降水預(yù)報(bào)的診斷分析[J].高原氣象，2016，35（2）：406-418.

[6] 孫軍，馬學(xué)款，代刊，等.北京幾次弱降水過(guò)程預(yù)報(bào)失誤分析[J].氣象，2018，44（1）：26-41.