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        滿洲里市溫度精細(xì)化預(yù)報(bào)訂正方法研究

        2021-08-19 08:11:08阿麗雅
        關(guān)鍵詞:差額經(jīng)度滿洲里

        阿麗雅

        (滿洲里市氣象局,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021400)

        近年來,由于全球氣候變化的影響,嚴(yán)寒、高溫、短時(shí)強(qiáng)降水等極端天氣現(xiàn)象頻發(fā),預(yù)報(bào)是否準(zhǔn)確、及時(shí)、直接影響到人們的生產(chǎn)生活[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的不斷提高,人們對氣象預(yù)報(bào)的精確度要求越來越高,制作“定時(shí)、定點(diǎn)、定量”的客觀精細(xì)預(yù)報(bào)成為氣象服務(wù)的重要目標(biāo)[2]。滿洲里市氣象臺應(yīng)用中國氣象局下發(fā)的中央臺指導(dǎo)預(yù)報(bào)資料以來,已成為預(yù)報(bào)員制作溫度預(yù)報(bào)重要參考依據(jù),對滿洲里市精細(xì)化溫度預(yù)報(bào)起到較好指導(dǎo)作用,但在某些特定天氣條件下,溫度預(yù)報(bào)誤差較大。滿洲里市總面積453km2,西臨蒙古國,北接俄羅斯,是中國最大的陸運(yùn)口岸城市,是國務(wù)院確定的國家重點(diǎn)開發(fā)開放試驗(yàn)區(qū)、邊境旅游試驗(yàn)區(qū)。氣象精細(xì)化的溫度預(yù)報(bào)不僅對本市人們的生產(chǎn)生活提供公共預(yù)報(bào)服務(wù),同時(shí)對國際物流運(yùn)輸及旅游提供了重要的指導(dǎo)作用。

        1 資料與研究方法

        1.1 資料信息

        本文選取了滿洲里市國家基準(zhǔn)氣候站和滿洲里市小河口、收費(fèi)站、變電站、鐵北礦水處理車間4個(gè)區(qū)域自動(dòng)站的海拔高度、經(jīng)緯度。

        1.2 最優(yōu)溫度差額的確立

        利用2019年1月至2019年12月各站溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定最高、最低、平均氣溫的年平均值與本站值的差作為差額值,小河口最高氣溫差額值為-3.5℃,收費(fèi)站最高氣溫差額值為-0.3℃,變電站最高氣溫差額值為-2.6℃,鐵北礦水處理車間最高氣溫差額值為0.9℃。小河口最低氣溫差額值為4.7℃,收費(fèi)站最低氣溫差額值為3.6℃,變電站最低氣溫差額值為4.0℃,鐵北礦水處理車間最低氣溫差額值為2.4℃。小河口平均氣溫差額值為1.7℃,收費(fèi)站平均氣溫差額值為1.8℃,變電站平均氣溫差額值為1.7℃,鐵北礦水處理車間平均氣溫差額值為1.5℃。利用不同的溫度差額值對2020年4月-5月各站溫度開展精細(xì)化預(yù)報(bào),并與區(qū)域站實(shí)況資料進(jìn)行檢驗(yàn)分析。分析結(jié)果顯示,平均氣溫溫度差額值訂正各區(qū)域站溫度時(shí),實(shí)際最高、最低溫度與預(yù)報(bào)最高、最低溫度差額的絕對值≤2℃預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率分別達(dá)到81.53%和77.42%,檢驗(yàn)評分明顯優(yōu)于最高、最低氣溫的差額值,平均氣溫差額值為最優(yōu)差額值。2019年滿洲里市各區(qū)域站平均氣溫在0.3℃~2.1℃之間,溫差平均值<2℃,溫度分布整體均勻特征。

        1.3 相關(guān)性分析

        對本地溫度差額與海拔高度、經(jīng)緯度、天氣現(xiàn)象等物理因子進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)分析結(jié)果顯示:溫度差額與經(jīng)度相關(guān)性為0.917,溫度差額與緯度相關(guān)性為-0.739,溫度差額與海拔高度相關(guān)性為-0.907,相關(guān)性絕對值均>0.5,溫度差額值與海拔高度、經(jīng)緯度等相關(guān)性較大。

        1.4 海拔資料同化

        利用溫度隨海拔高度變化規(guī)律(即每升高100m,溫度下降0.6℃),對各站溫度差額值進(jìn)行海拔同化處理。海拔高度同化后的溫度差額分別為:小河口海拔高度同化后的溫度差額分別為1.0592℃,收費(fèi)站海拔高度同化后的溫度差額分別為1.1172℃,變電站海拔高度同化后的溫度差額分別為1.2692℃,鐵北礦水處理車間海拔高度同化后的溫度差額分別為0.7932℃。

        1.5 經(jīng)緯度格點(diǎn)化分析

        利用線性回歸分析方法,對海拔同化后的溫度差額數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)緯度格點(diǎn)化分析,小河口與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站經(jīng)度差額為0.32556,收費(fèi)站與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站經(jīng)度差額為0.43056,變電站與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站經(jīng)度差額為0.34251,鐵北礦水處理車間與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站經(jīng)度差額為0.46751;小河口與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候緯度差額為-0.25055,收費(fèi)站與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站緯度差額為-0.08305,變電站與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站緯度差額為-0.21111,鐵北礦水處理車間與滿洲里國家基準(zhǔn)氣候站緯度差額為-0.12361;建立溫度差額與經(jīng)緯度回歸方程。

        1.6 回歸分析結(jié)果

        表1 回歸方程系數(shù)值 系數(shù)a

        通過結(jié)果分析:得出經(jīng)海拔同化后的溫度差額值與經(jīng)度差額、緯度差額關(guān)系的回歸方程:

        Y=1.534X1-2.467X2+0.037

        (1)

        (Y為代表經(jīng)海拔同化后的溫度差額值,X1為各站點(diǎn)經(jīng)度與滿洲里市國家基準(zhǔn)站緯度的差,X2為各站點(diǎn)緯度與滿洲里市國家基準(zhǔn)站緯度的差。)

        故:溫度差額與海拔高度、緯度的關(guān)系方程如下:

        Y=1.534(LONG-117.32138)-2.467(ALT-49.57583)+0.006(H-661.8)+0.037

        (2)

        (Y為代表溫度差額值,LONG為各站點(diǎn)經(jīng)度,ALT為各站點(diǎn)緯度,H為各站點(diǎn)海拔高度)

        2 結(jié)果檢驗(yàn)

        利用以上公式對滿洲里市互市貿(mào)易區(qū)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的檢驗(yàn)。

        互市貿(mào)易區(qū):經(jīng)度:117.34778;緯度:49.62611;海拔高度:672

        Y=1.534( 117.34778 -117.32138)-2.467(49.62611 -49.57583)+0.006(672-661.8)+0.037

        Y=0.015≈0

        互市貿(mào)易區(qū)預(yù)報(bào)溫度與滿洲里基準(zhǔn)站預(yù)報(bào)溫度差額值為0。利用互市貿(mào)易區(qū)和滿洲里國家基準(zhǔn)站2019年10月氣溫?cái)?shù)據(jù)分析結(jié)果為:最高氣溫預(yù)報(bào)擬合準(zhǔn)確率74%,最低氣溫預(yù)報(bào)擬合準(zhǔn)確率97%。

        3 結(jié)論

        預(yù)報(bào)方程的解釋使用需要實(shí)況物理因子與預(yù)報(bào)物理因子的更迭,這對預(yù)報(bào)結(jié)論的準(zhǔn)確性依賴較高,預(yù)報(bào)結(jié)論越準(zhǔn)確,溫度差額值越準(zhǔn)確,精細(xì)化溫度訂正越準(zhǔn)確。

        隨著氣象現(xiàn)代化工作的開展,氣象監(jiān)測能力大大提升,各分區(qū)均已實(shí)現(xiàn)溫度、降水、風(fēng)向、風(fēng)速的連續(xù)觀測,積累了大量的觀測數(shù)據(jù)。會(huì)提高觀測資料的處理使用,提升氣象綜合服務(wù)能力。

        對于氣溫的精細(xì)化預(yù)報(bào),目前仍是較復(fù)雜的科學(xué)問題,還在探索更好的方法和技術(shù),其預(yù)報(bào)水平的提高一方面依賴數(shù)值模型預(yù)報(bào)產(chǎn)品,數(shù)值預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性直接影響到氣溫預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,另一方面也依賴于各種客觀方法的集成和發(fā)展,同時(shí)預(yù)報(bào)員也要充分發(fā)揮出自己的主管分析判斷能力,在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中綜合各種信息,從而得到精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)結(jié)果。

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