潘忠義 孟振雄 關肖月 金鐵力 陳新

1、葫蘆島市連山區(qū)氣象局 2、葫蘆島市氣象局

引言

精細化預報是天氣預報發(fā)展的方向，對于目前縣級氣象部門來講，鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預報就是主要的精細化預報產(chǎn)品之一，鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預報的準確率也是對縣級氣象臺站考核的重要指標。隨著當前經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，社會各界對天氣預報的需求也越來越高，因此提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預報的準確率，提高縣級氣象部門精細化預報水平顯得很有必要。

精細化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的天氣預報是遼寧省氣象局提出來的，要求各級氣象臺的鄉(xiāng)鎮(zhèn)最高（最低）溫度預報準確率在71%以上。開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度精細化預報方法研究，目的在于提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報質(zhì)量，更好地為社會和民生服務。

1 精細化溫度預報研究技術方案

統(tǒng)計分析2013 年以來連山、興城和建昌等3 個國家站和連山區(qū)范圍內(nèi)9 個區(qū)域自動站的逐日自動站數(shù)據(jù)，整理提取各站逐日最高氣溫、最低氣溫等要素；利用數(shù)據(jù)分析處理軟件統(tǒng)計區(qū)域站溫度與國家站溫度之間的線性關系，按月依次建立各個區(qū)域站最高氣溫、最低氣溫與國家站之間的預報模型，并以國家站氣溫做因子建立區(qū)域站的溫度預報方程；最后再利用葫蘆島市氣象臺制作的城鎮(zhèn)天氣預報中相應站點氣溫的預報做為預報因子，將其帶入統(tǒng)計分析得到的方程中，得出各區(qū)域站最終的預報結果。

2 資料統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析2013 年以來連山、興城和建昌等3 個國家站和連山區(qū)范圍內(nèi)9 個區(qū)域自動站的逐日自動站數(shù)據(jù)，整理提取各站逐日最高氣溫、最低氣溫等要素；利用IBMSPSS Statistics 數(shù)據(jù)編輯器分析區(qū)域站溫度與國家站溫度之間的線性關系，按月和雙月計算相關系數(shù)。

3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正系統(tǒng)平臺的構建

該平臺主要功能包含市氣象臺預報報文的下載、連山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報的計算和預報結果查看三部分。

第一部分是葫蘆島市氣象臺預報報文的下載。這部分主要內(nèi)容是依據(jù)當前系統(tǒng)的日期和時間，生成FTP 下載腳本文件，通過后臺調(diào)用系統(tǒng)自帶的FTP 應用程序讀取該腳本的內(nèi)容，實現(xiàn)自動下載當前時次的市氣象臺預報報文。

第二部分為連山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正的計算，這也是該平臺的主要部分。這一部分的主要內(nèi)容首先是讀取下載到本地固定路徑下的預報報文，從中讀取連山站、建昌站和興城站24 小時最高、最低氣溫的預報結果，接下來將上述結果代入之前通過統(tǒng)計分析得到的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點的高低溫預報方程中去，由于之前的統(tǒng)計結果顯示，每1 個月的預報方程和每2 個月的預報方程的預報效果都較好，因此在程序中選擇兩種方法，計算出兩種結果。由于VB 輸出的結果在文本上顯示時會有字符長度長短不一，所以再用Fortran 將VB 輸出的結果再次轉(zhuǎn)寫成.txt 格式，轉(zhuǎn)寫時保證每個結果所占的字符空間是固定的，方便日后的讀取及預報結果的檢驗，最好將轉(zhuǎn)寫的文本文件改成當前日期為名字。

第三部分就是查看預報結果。這部分比較簡單，就是直接打開預報計算生成的文件，將結果呈現(xiàn)出來。

圖1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正結果

此外，本系統(tǒng)還有一個隱藏的部分，便是批量生成缺失的鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報結果。因為有時會出現(xiàn)通信故障或者電腦故障，在故障修復后需要補回之前的預報結果，如果缺失的預報較少，可以通過修改系統(tǒng)日期等方式來補回，但當缺失較多、或故障時間較長導致內(nèi)網(wǎng)FTP 服務器上沒有所需的市氣象臺預報報文時，將需要批量生成鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報。此外，為了獲取更多的研究樣本，還將對前幾年的預報結果進行生成，也需要批量生成鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報結果。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正是以省臺對連山、興城、建昌三個國家站的預報值為基礎的，是以假定省臺預報準確為前提的，這個假設顯然是不成立的，至少是不完全成立的。因此省臺預報準確與否直接影響鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正的準確性。應用連山、興城、建昌三個國家站的實況值與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實況值的線性關系建立的方程，代入三個國家站的預報值。

4 鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正系統(tǒng)業(yè)務試運行

連山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正系統(tǒng)，2020 年1 月開始業(yè)務試運行，2020 年1～6 月鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正準確率平均為80.5%，高出省氣象局規(guī)定指標（71%）9.5%。最高氣溫訂正準確率平均為83.1%，高出省氣象局規(guī)定指標（71%）12.1%；最低氣溫訂正準確率平均為77.9%，高出省氣象局規(guī)定指標（71%）6.9%?？傮w看最高氣溫準確率好于最低氣溫。預報訂正準確率明顯提升，效果很好，預報員很滿意。

表1 2020 年1～6 月鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正準確率

5 小結

（1）從2020 年1～6 月鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正系統(tǒng)試運行看，準確率平均為80.5%，高出省氣象局規(guī)定指標（71%）9.5%。最高氣溫訂正準確率平均為83.1%，高出省氣象局規(guī)定指標12.1%；最低氣溫訂正準確率平均為77.9%，高出省氣象局規(guī)定指標6.9%。

（2）總體看最高氣溫準確率好于最低氣溫。

（3）鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預報訂正系統(tǒng)免安裝，易操作，便于推廣。

（4）資料統(tǒng)計年限較短，隨著資料積累，統(tǒng)計相關性更趨于準確，因此，該系統(tǒng)需要不斷完善。

（5）鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站數(shù)據(jù)質(zhì)量距離國家站存在很大差距，剔除疑誤數(shù)據(jù)工作量大，難免影響到相關性統(tǒng)計，這也需不斷完善。