曲梓祎 溫舟 江果庭 許常華 張翠艷

關鍵詞：最高溫度;最低溫度;預報質量

一、緒論

社會和國民經濟不斷發(fā)展，各行各業(yè)對氣象服務的需求也隨之增多。氣溫變化對日常生活工作、農業(yè)生產都非常重要，如何為公眾提供一份更精細、準確率更高的預報，是氣象部門亟待解決的問題。數值模式預報是現(xiàn)代天氣預報技術的基礎，其發(fā)展迅猛，目前在業(yè)務中使用的幾類數值預報模式以及國家指導報等能夠提供時間和空間分辨率較高的客觀溫度預報結果，各要素的預報準確率也有了大幅提升，但其針對局地溫度預報結果的精確度不高，仍然難以達到實際預報業(yè)務要求;同時各模式的預報結果各有特點，在應用當中有不同的優(yōu)勢和不足，需要對模式直接輸出的結果進行誤差訂正。因此，為預報崗位的業(yè)務人員提供專門針對錦州地區(qū)相對更穩(wěn)定的綜合集成后的客觀預報結果將是數值預報產品釋用中的一個重要工作。

本文重點針對日常業(yè)務中使用的國家指導報、歐洲中心、WRF以及天氣在線四種預報產品進行分析發(fā)現(xiàn)，不同預報產品對錦州地區(qū)各站點溫度預報質量具有不同的分布特征，這些差異給錦州市氣象部門的溫度預報工作增加了難度。通過對這些分布特征進行研究，能夠更有效地對模式誤差進行修正，從而提高模式預報的性能和錦州地區(qū)溫度預報準確率。

二、數據與方法

本文選取了2014-2018年，錦州地區(qū)業(yè)務工作中常用的幾種溫度預報產品的站點數據，其中國家指導和天氣在線的起報時間為每日20點，預報時效為24小時，智能網格的起報時間為下午15時，選取當日20時至次日20時的數據，歐洲中心數值模式（Ec）細網格2m溫度數據和wrf東北區(qū)域模式數據的起報時間為早晨08時，同樣提取當日20至次日20時的數據，預報時效則為36小時，并采用2014-2018年錦州地區(qū)5個國家站溫度實況數據做檢驗。

三、錦州地區(qū)各預報產品溫度預報質量時間分布特征

（一）錦州地區(qū)各預報產品最高溫度預報質量時間分布特征

圖1顯示為錦州地區(qū)各站點平均的五種預報產品每日20點起報的24小時最高溫度預報質量，春季歐洲中心的24小時最高溫度預報質量最高，為75%，天氣在線的表現(xiàn)也較好，表現(xiàn)較差的為智能網格，質量僅達45%;夏季國家指導的24小時最高溫度預報質量最高，為77.2%，wrf模式的表現(xiàn)也較好，其預報質量達到77%，表現(xiàn)較差的為歐洲中心數據，其質量為50%;對于秋季來說，天氣在線的預報質量最高，高達84%，而國家指導報的質量40%則為最低;冬季預報質量最高的產品仍是天氣在線，其質量為86%，而質量最低的是wrf模式，其質量為47%。整體來說秋冬的24小時最高溫度預報質量要優(yōu)于春夏，因此秋冬季的最高溫度預報難度低于春夏，天氣在線的24小時最高溫度預報質量在春、秋、冬季的表現(xiàn)均為最優(yōu)，在日常預報工作中可以更多地參考，而對于夏季來說，可以更多地參考國家指導預報結果。

（二）錦州地區(qū)各預報產品最低溫度預報質量時間分布特征

圖2為錦州地區(qū)各站點平均的五種預報產品每日20點起報的24小時最低溫度預報質量，春季國家指導的24小時最低溫度預報質量最高，為75%，歐洲中心和天氣在線的表現(xiàn)也較好，表現(xiàn)較差的為智能網格，質量僅達40%;夏季天氣在線的24小時最高溫度預報質量最高，為92%，國家指導報的預報質量也高達到89%，表現(xiàn)較差的為歐洲中心數據，其質量為64%;對于秋季來說，wrf模式的預報質量最高，為74%，天氣在線的質量為73%，而國家指導報的質量40%則為最低;冬季預報質量最高的產品是國家指導，其質量為77%，而質量最低的是歐洲中心數據，其質量為60%。整體來說夏季的最低溫度預報質量要高于其他三個季節(jié)，天氣在線的24小時最低溫度預報質量在春夏表現(xiàn)為最優(yōu)，在秋季僅低于wrf模式0.7個百分點，而在冬季國家指導預報結果表現(xiàn)為最好。

四、錦州地區(qū)各預報產品溫度預報質量空間分布特征

（一）錦州地區(qū)各預報產品最高溫度預報質量空間分布特征

圖3所示為錦州地區(qū)不同預報產品最高溫度預報質量空間分布特征，歐洲中心細網格對錦州地區(qū)五個國家站的最高溫度預報質量均在60%以上，質量最高的為黑山站，為76.8%，對義縣的預報質量為最低，為60%;國家指導對錦州地區(qū)各站點最高溫度的預報質量非常接近，浮動在63%～66%之間，其中對凌海的最高溫度預報質量最高，約為65.9%，對義縣的預報質量較低，約為63.5%;天氣在線對錦州地區(qū)各站點最高溫度的預報質量均在68.9%以上，對錦州的最高溫度的預報質量最高，為81%，對北鎮(zhèn)的預報質量為最低，為68.9%;wrf模式對于凌海的預報質量未過及格線，僅為43%，而對其他四個站點的預報質量較平均，表現(xiàn)最好的為北鎮(zhèn)站，為71.7%;智能網格產品對于錦州地區(qū)的預報質量，僅凌海市一個站點通過及格線，為73.5%，其他站點質量均低于60%，其中最低出現(xiàn)在黑山站，僅為47.5%。由此可知，歐洲中心、國家指導以及智能網格均在對凌海站的最高溫度預報中表現(xiàn)最為優(yōu)異，而天氣在線對錦州的最高溫度預報質量最高，且為五種預報產品中最高，為81%，WRF模式則對北鎮(zhèn)的溫度預報質量最高，為72%。

（二）錦州地區(qū)各預報產品最低溫度預報質量空間分布特征

圖4所示為錦州地區(qū)不同預報產品最低溫度預報質量空間分布特征，歐洲中心細網格對錦州地區(qū)五個國家站的最低溫度預報質量有兩個站點未達到及格線，最低為義縣的51.8%，表現(xiàn)最好的是錦州站，為79%;國家指導對錦州地區(qū)各站點最低溫度的預報質量在66%～74%，其中錦州站的最低溫度預報質量最高，約為73.6%，對義縣的預報質量較低，約為66.7%;天氣在線對錦州地區(qū)各站點最高溫度的預報質量均在62%以上，對錦州站的最高溫度的預報質量最高，為84%，對義縣的預報質量為最低，為62%;wrf模式對于錦州地區(qū)最高溫度預報質量均在63.9%以上，質量最高站點為錦州，達到82.6%，質量最低站點為凌海，為63.9%;智能網格產品對于錦州地區(qū)的預報質量空間分布中，義縣和黑山站的預報質量為達到及格線，質量最低出現(xiàn)在義縣，為44%，質量最高出現(xiàn)在錦州，為72.7%。與最高溫度的預報質量不同，五個模式的最低溫度預報質量最好的均為錦州站，而除去wrf模式外，其余四個數值模式對義縣的最低溫度預報質量均為最差，在今后預報工作中應更加注意對義縣站的訂正。

五、錦州地區(qū)各預報產品溫度預報質量的距平分布特征

（一）錦州地區(qū)各預報產品最高溫度預報質量距平分布特征

圖5所示為錦州地區(qū)各季節(jié)中，不同溫度預報產品對錦州地區(qū)五個國家站的預報質量距平。春季北鎮(zhèn)和黑山站的溫度預報質量為正距平，且距平較高，其余三個站點為負距平，義縣最低超過-4，可知幾種數值模式對北鎮(zhèn)和黑山站的最高溫度預報質量較高，而對義縣的最高溫度預報質量為最低，在日常預報工作中，應較多地參考北鎮(zhèn)和黑山站的數值預報結果;夏季錦州站的溫度預報質量為正距平，且高達3.89，黑山站為距平值最小，凌海、義縣、北鎮(zhèn)雖然呈現(xiàn)負距平，但較小，在日常預報工作中仍有較高的參考價值;秋季各預報產品對最高溫度的預報質量最好的是北鎮(zhèn)市1.76，其次為凌海市1.64，對錦州站的預報質量也超過平均值，預報最差的義縣-2.45;冬季各預報產品對最高溫度的預報表現(xiàn)相對平均，最高的為義縣僅0.87，值得注意的是，距平絕對值超過1的唯一一個站點為黑山，且是距平最低值-1.20。五種溫度預報產品對錦州地區(qū)最高溫度的預報中，相較而言，秋冬比春夏對每個站點的表現(xiàn)更穩(wěn)定，而春季的北鎮(zhèn)和黑山以及夏季的錦州站的質量更為突出，義縣在冬季為質量最高站點，但是在其他季節(jié)中均未超過預報質量的平均值，有類似規(guī)律的是，黑山縣在春季為質量最高站點，但是在其他季節(jié)中質量也相對較差，由此可知數值預報產品對于義縣和黑山站最高溫度預報的質量是不穩(wěn)定的，也是日常工作中需要多加訂正的站點。

（二）錦州地區(qū)各預報產品最低溫度預報質量距平分布特征

圖6為錦州地區(qū)不同季節(jié)中各溫度預報產品對錦州地區(qū)五個站點最低溫度的預報質量距平。春季最低溫度預報質量為正距平的站點有三個，其中距平最高是凌海站，其余兩個站點為負距平，義縣最低至-4.7，幾種數值模式對凌海和黑山站的最低溫度預報質量較高，而對義縣的最低溫度預報質量為最低，在日常預報工作中，可更多地參考凌海和黑山站的數值預報結果;夏季錦州站的最低溫度預報質量表現(xiàn)為正距平，且高達4.67，其他站點的最低溫度預報質量均為負距平，其中義縣站為距平值最小;秋季各預報產品對最低溫度的預報質量最高的仍是錦州市10.62，對凌海和北鎮(zhèn)站的預報質量也超過平均值，預報最差的義縣低至-15.66;冬季各預報產品對最低溫度的預報在錦州地區(qū)五個站點的表現(xiàn)差距最大，質量最高的為錦州，高達17.5，然而質量最低的義縣，距平值低至-22.54，為四季中預報質量距平值最低。由此可知，在五種最低溫度的預報產品在四季中，對義縣的溫度預報均未超過當季的平均值，這提醒我們在對義縣的最低溫度預報是日常預報工作中需要花更多的時間去研究和分析的，除此之外，各預報產品對黑山縣的最低溫度在夏、秋、冬季也不盡如人意，是今后預報工作中需要著重注意的站點。而各產品對錦州站的最低溫度預報質量均較好，其中春季稍微遜色，需要更多地參考凌海和黑山，其他季節(jié)各產品中對錦州的預報結果是最具參考價值的。與最高溫度預報不同的是，各預報產品對最低溫度的預報在春夏季節(jié)表現(xiàn)相對穩(wěn)定，在秋冬季節(jié)，對各個站點的預報質量則出現(xiàn)較大的差距。

六、結語

本文選取了2014-2018年國家指導、天氣在線、歐洲中心（EC）、wrf模式以及智能網格預報對錦州地區(qū)每日20-20的24小時最高溫度和最低溫度的預報產品與實況進行計算，分析可知：

（1）對于最高溫度來說，秋冬的預報質量平均來說要高于春夏，且對每個站點的預報表現(xiàn)要更加穩(wěn)定，天氣在線在春、秋和冬季的整體預報質量較高，國家指導報對夏季的高溫預報要更勝一籌。在春季北鎮(zhèn)和黑山的質量要高于錦州，可以多加參考，冬季則可以更多地參考義縣的預報結果。

（2）對于最低溫度來說，夏季的預報質量要明顯高于其他季節(jié)，且各預報產品的表現(xiàn)更加穩(wěn)定，其中以天氣在線的預報質量為最佳。各產品對于錦州站的最低溫度預報質量較好，而對義縣和黑山的預報質量則較差，需要預報工作中花費更多的時間做訂正的工作。

（3）歐洲中心、國家指導以及智能網格均在對凌海站的最高溫度預報中表現(xiàn)最為優(yōu)異，而天氣在線對錦州的最高溫度預報質量最高，wrf模式對于北鎮(zhèn)的溫度預報質量為最高。對于低溫來說，五種產品對于錦州的質量均為最高。