張 旭，毛煒嶧，陳 靜，李淑娟，姚俊強

（1.新疆氣候中心，新疆 烏魯木齊 830002;2.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆 烏魯木齊 830002）

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，基于各種觀測資料研制的再分析產(chǎn)品已經(jīng)成為全球氣候科研和業(yè)務(wù)工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1-5]。從20世紀90年代中期開始，先后完成的全球大氣再分析資料主要有：美國國家環(huán)境預(yù)測中心（NCEP）和大氣研究中心（NCAR）的40 a（1957—1996）NCEP/NCAR全球大氣再分析資料[6-7]、歐洲中期數(shù)值預(yù)報中心（ECMWF）的45 a（1975—2002）全球大氣再分析資料（ERA40）[8]、ECMWF新一代的再分析資料（ERA-Interim）[9]、日本氣象廳（JMA）和電力中央研究所（CRIEP）發(fā)布的25 a（1979—2004）全球大氣再分析資料（JRA25）[10]。目前，國際上全球大氣再分析已經(jīng)發(fā)展到第四代，水平和空間分辨率大幅提高，如ERA-5、JRA-3Q、NCEP/ESRL等[11-13]。2015年，中國氣象局組建了“氣象資料質(zhì)量控制及多源數(shù)據(jù)融合與再分析”攻關(guān)團隊，歷時6年，成功研制了中國第一代全球大氣和陸面再分析產(chǎn)品（CRA40），該產(chǎn)品重現(xiàn)了1979年以來從地面到55 km高度的全球三維大氣狀況，時間分辨率為逐6小時，空間分辨率達到30 km。經(jīng)過多家業(yè)務(wù)科研單位的試用評估，產(chǎn)品質(zhì)量與國際第三代全球再分析產(chǎn)品質(zhì)量總體相當[14-15]。

新疆地處歐亞大陸腹地，屬于典型的干旱與半干旱氣候，地域遼闊、地形復(fù)雜，氣象觀測站點稀少且分布不均，高質(zhì)量的再分析資料應(yīng)用需求更為迫切。CRA40再分析資料由我國自主研發(fā)，但是在新疆區(qū)域的質(zhì)量評估未深入開展。日平均氣溫作為最基本的氣象要素，其質(zhì)量檢驗結(jié)果是應(yīng)用再分析資料的重要依據(jù)[16]。因此，以新疆105個氣象站的日平均氣溫實測資料為基準，對插值后的105站CRA40日平均氣溫進行質(zhì)量檢驗，同時與105站的ERA5日平均氣溫檢驗結(jié)果進行對比，評估CRA40地面氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量，為更好地在新疆區(qū)域推廣和應(yīng)用我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CRA40資料提供支持。

1 資料和方法

1.1 氣溫數(shù)據(jù)

中國第一代全球大氣和陸面再分析產(chǎn)品（CRA40）通過中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)檢索下載（http：//data.cma.cn/CRA）[15]。本文選取CRA40產(chǎn)品中的地面日平均氣溫，時間范圍為1979—2020年，空間分辨率為0.25°。ECMWF發(fā)布的ERA5數(shù)據(jù)產(chǎn)品通過ECMWF Web API下 載 使 用（https：//cds.climate.copernicus.eu）[17]，選擇ERA5地面氣溫逐時數(shù)據(jù)，經(jīng)時區(qū)轉(zhuǎn)換后統(tǒng)計為逐日平均氣溫，時間范圍為1981—2020年，空間分辨率為0.25°×0.25°。CRA40與ERA5再分析資料主要參數(shù)見表1。新疆區(qū)域有105個氣象站有長期觀測數(shù)據(jù)，站點分布見圖1。新疆105站1981—2020年日平均氣溫數(shù)據(jù)來自新疆氣象信息中心。

圖1 新疆105個國家地面氣象觀測站分布

表1 CRA40與ERA5資料主要參數(shù)

1.2 分析方法

1.2.1雙線性插值

已有科研成果表明，基于雙線性插值法來處理氣溫有較高的插值精度[18]。本文利用國家氣象中心預(yù)報技術(shù)研發(fā)室檢驗科研發(fā)的Meteva程序庫[19]，將CRA40和ERA50地面氣溫站點插值到新疆區(qū)域105站。

1.2.2誤差分析

選擇平均誤差（ME）和均方根誤差（RMSE）用于評估CRA40數(shù)據(jù)質(zhì)量[16-17]。平均誤差反映了再分析數(shù)據(jù)相對于實測氣溫的偏差平均狀態(tài)，具體見公式（1）。均方根誤差（Root-Mean-Square Error，RMSE）反映了再分析數(shù)據(jù)與實測氣溫之間的偏離程度，用于定量計算再分析資料的偏差量，具體見公式（2）。

公式（1）、（2）中，N為數(shù)據(jù)樣本個數(shù)，Xi、Yi分別為實測氣溫和再分析數(shù)據(jù)樣本。

在CRA40氣溫數(shù)據(jù)的檢驗結(jié)果中，平均誤差、均方根誤差分別表示為MECRA40和RMSECRA40。與ERA5氣溫數(shù)據(jù)有關(guān)的檢驗結(jié)果中，平均誤差、均方根誤差分別表示為MEERA5和RMSEERA5。

1.2.3相關(guān)分析

相關(guān)系數(shù)r反映了再分析氣溫和實測資料之間的相關(guān)程度[2]。樣本數(shù)為N的兩套數(shù)據(jù)，其相關(guān)系數(shù)計算見公式（3）。

公式中，N為數(shù)據(jù)樣本數(shù)，Xi、Yi分別為實測氣溫與再分析數(shù)據(jù)樣本分別為實測氣溫與再分析數(shù)據(jù)序列的平均值。

CRA40日平均氣溫與測站實況之間相關(guān)系數(shù)表示為rCRA40，ERA5氣溫數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)表示為rERA5。

1.2.4泰勒圖方法

基于余弦定理，泰勒圖能夠?qū)⑾嚓P(guān)系數(shù)、均方根誤差和標準差三種統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示在一張圖中，可以用來量化參考場和測試場之間的相關(guān)程度。從原點到點的徑向距離與模式標準差成正比，方位位置給出了兩個場之間的相關(guān)系數(shù)[20]。觀測值被定為沿橫坐標距離原點一個單位的點，距離原點的環(huán)形長度為測試點和參考點的方差比率，代表再分析資料與觀測資料離散度的相似性；方位角的余弦代表相關(guān)系數(shù)，測試點距離參考點的長度為兩個場之間的均方根誤差，距離參考點的長度越短，表明再分析資料越接近觀測值。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆區(qū)域CRA40日平均氣溫概況

選取CRA40地面日平均氣溫柵格數(shù)據(jù)，經(jīng)雙線性插值到全疆區(qū)域105站。40 a新疆105站CRA40日平均氣溫與測站實況的散點見圖2，CRA40日均氣溫為橫坐標、測站實況氣溫為縱坐標，一元線性擬合斜率為1.005。1981—2020年105站的日均氣溫樣本數(shù)高達1 534 050個，日平均氣溫的平均誤差MECRA40為0.13℃，均方根誤差RMSECRA40為3.05℃。日平均氣溫與測站實測值之間的相關(guān)系數(shù)rCRA40為0.973，通過了0.001的顯著性檢驗。整體上新疆區(qū)域105站CRA40地面日平均氣溫數(shù)據(jù)與測站實況十分接近，數(shù)據(jù)質(zhì)量較好。

圖2 1981—2020年CRA40與測站實測日平均氣溫

將新疆105站日平均氣溫的算數(shù)平均值作為新疆區(qū)域日平均氣溫，得到1月1日—12月31日的新疆區(qū)域逐日平均氣溫（2月29日樣本僅10個，下文分析中忽略），再進一步計算逐日平均氣溫的40 a平均值。如圖3所示，1981—2020年基于測站實況的新疆區(qū)域日平均氣溫的40 a平均值在-11.63～24.10℃，365 d平均為8.56℃?；贑RA40的新疆區(qū)域日平均氣溫在-9.69～24.08℃，365 d日均氣溫為8.68℃；與測站實況值比較，年平均氣溫偏高0.12℃，日平均氣溫最高值偏低0.02℃、最低值偏高1.94℃。CRA40與測站實況的日平均氣溫的年度最大、最小值出現(xiàn)日期相同，分別為7月18日和1月18日。CRA40氣溫的一些主要氣候特征值與測站實況差異很小，新疆區(qū)域CRA40地面氣溫數(shù)據(jù)有較高質(zhì)量。

圖3 新疆區(qū)域CRA40、ERA5和測站實況逐日平均氣溫曲線

2.2 氣溫評估指標年際變化

由圖4可見，1981—2020年基于CRA40、ERA5以及測站實況的新疆區(qū)域年平均氣溫變化規(guī)律高度相似。對40 a來新疆105站CRA40日平均氣溫進行逐年檢驗，每年樣本數(shù)為38 325個（閏年38 430個）。以測站實況為基準，計算新疆區(qū)域逐年的MECRA40、RMSECRA40和rCRA40，用這3項指標評估新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量。2.2.1CRA40的評估指標年際變化

圖4 1981—2020年全疆105站CRA40、ERA5和測站實況年平均氣溫曲線

1981—2020年，新疆區(qū)域年MECRA40在-0.43～0.63℃，40 a平均為0.13℃；1981—2004年（下文中簡稱為前期）MECRA40為正偏差，24 a平均為0.37℃，2005—2020年（下文中簡稱為后期）MECRA40轉(zhuǎn)為負偏差，16 a平均為-0.25℃。可見，在前、后期兩個階段，MECRA40出現(xiàn)了明顯變化。1981—2020年，年RMSECRA40在2.81～3.37℃，40 a平均為3.10℃；前、后期RMAECRA40平均值分別為3.20和2.95℃；后期RMSECRA40較前期減小了0.25℃。1981—2020年，年rCRA40穩(wěn)定在0.968～0.979，均通過了0.001的顯著性檢驗。后期rCRA40的14 a平均值較前期增大了0.005，有小幅提升（圖5）?？梢?，從ME、RMSE和r都反映出一個共同特征，后期新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量較前期有所改進。

圖5 1981—2020年CRA40和ERA5氣溫的ME、RMSE和r歷年曲線

2.2.2CRA40與ERA5評估指標對比

用同樣方法對新疆區(qū)域105站ERA5日平均氣溫進行檢驗，并將CRA40與ERA5的各項檢驗指標進行對比。新疆區(qū)域的年MECRA40與MEERA5非常接近，兩者的差值40 a平均為0.04℃。1981—2020年，新疆區(qū)域的年RMSECRA40均大于RMSEERA5，前、后期分別偏大0.47、0.19℃，后期RMSECRA40與RMSEERA5之間的差距減小。新疆區(qū)域的年rCRA40小于rERA5，前、后期二者之間分別相差0.008、0.003。3項檢驗指標結(jié)果顯示，2005—2020年新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量更加接近ERA5。

2.3 氣溫評估指標月際分布

2.3.1CRA40評估指標月分布特征

對1981—2020年新疆區(qū)域105站CRA40日平均氣溫進行逐月檢驗。1—12月的日氣溫樣本數(shù)分別為118 650（2月）、126 000（小月）和130 200（大月）個。新疆區(qū)域的各月MECRA40在-0.89～1.68℃，各月RMSECRA40在2.50～4.36℃，其中1月的RMSECRA40最大。新疆區(qū)域各月rCRA40在0.766～0.927，均通過0.001的顯著性檢驗，呈極顯著正相關(guān)。

2.3.2CRA40與ERA5評估指標對比

由圖6、圖7可知，1—2月和11—12月共計4個月的MECRA40為正偏差，1月偏差最大；3—10月共計8個月的MECRA40為負偏差，4月偏差最大。1—2月、7—9月和12月共計6個月的MEERA5為正偏差，1月偏差最大；其他6個月MEERA5為負偏差，4月偏差 最 大。在3月 和10—11月，RMSECRA40小 于RMSEERA5，在其他9個月，RMSECRA40大于RMSEERA5。綜合ME與RMSE指標，新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量在3月和10—11月略優(yōu)于ERA5。

圖6 新疆區(qū)域105站CRA40、ERA5與測站實況逐月平均氣溫曲線

圖7 新疆區(qū)域105站CRA40、ERA5氣溫的ME、RMSR和r逐月變化曲線

各月rERA5在0.839～0.947，均通過0.001的顯著性檢驗，呈極顯著的正相關(guān)。對比發(fā)現(xiàn)，3月rCRA40高于rERA5，其他11個月rERA5高于rCRA40。以相關(guān)系數(shù)r為指標，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量在3月優(yōu)于ERA5。

2.4 氣溫評估指標的逐日變化特征

2.4.1CRA40評估指標的年內(nèi)逐日變化

對1981—2020年新疆區(qū)域CRA40日平均氣溫進行逐日檢驗。1月1日—12月31日365 d（忽略2月29日）的日氣溫樣本數(shù)均為40個。由圖8可知，日MECRA40在-1.07～2.23℃，365 d平均為0.13℃。365 d中，有156 d的MECRA40為正偏差，占42.7%，1月8日正偏差最大，另外209 d的MECRA40為負偏差，占57.3%，4月18日負偏差最大。日MECRA40絕對值在1.0℃以內(nèi)的天數(shù)295 d，占全年的80.8%。日RMSECRA40在2.41～4.80℃，365 d日平均為3.05℃，其中1月8日RMSECRA40最大。日RMSECRA40＜3.0℃的日數(shù)占全年365 d的72.3%。rCRA40在0.766～0.927，365 d平均為0.867，均通過0.001的顯著性檢驗。

圖8 新疆區(qū)域105站CRA40、ERA5氣溫的ME、RMSE和r逐日變化曲線

2.4.2CRA40與ERA5評估指標對比

新疆區(qū)域CRA40與ERA5日平均氣溫的逐日檢驗結(jié)果見圖8。日MEERA5在-1.21～1.56℃，365 d平均為0.09℃；MEERA5絕對值在1.0℃以內(nèi)的天數(shù)為301 d，占全年365 d的82.5%，略高于MECRA40。MECRA40絕對值小于MEERA5絕對值的日數(shù)達179 d，占全年的49.0%。以ME為對比指標，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量略差于ERA5。

日RMSEERA5在2.01～3.83℃，365 d平均為2.69℃。全年日RMSEERA5的年平均值、年最高、最低值均低于RMSECRA40的對應(yīng)值。RMSEERA5＜3.0℃的日數(shù)有260 d，占365 d的71.2%，略低于CRA40的72.3%。RMSECRA40小于RMSEERA5的日數(shù)有79 d，占21.6%，集中在3—4月和10—11月。以RMSE為對比指標，全年21.6%的日數(shù)CRA40數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5，集中在3—4月和10—11月。

由圖8可見，rCRA40大于rERA5的天數(shù)有22 d，占全年365 d的6.0%，其中有21 d集中在3月。以相關(guān)系數(shù)r為對比指標，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量整體上略差于ERA5，但是在3月CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5。

2.5 105站氣溫評估指標空間分布

2.5.1CRA40氣溫逐站評估指標

對新疆區(qū)域CRA40氣溫進行逐站檢驗。由圖9可知，新疆區(qū)域單站MECRA40在-7.73～4.26℃，105站平均為0.13℃；有83站的MECRA40絕對值＜2℃，占79.0%。由圖10可見，單站RMSECRA40在1.21～8.43℃，105站平均為2.81℃；有76站RMSECRA40＜3℃，占72.4%。105站的rCRA40在0.928～0.996，均通過了0.001的顯著性檢驗。

圖9 全疆105站CRA40日平均氣溫平均誤差ME空間分布

圖10 全疆105站CRA40日平均氣溫均方根誤差RMSE空間分布

對新疆區(qū)域ERA5日平均氣溫進行逐站檢驗，并將CRA40與ERA5的各項檢驗指標進行對比。有49站的MECRA40絕對值小于MEERA5絕對值，占46.7%；有38站的RMSECRA40小于RMSEERA5，占36.2%；有51站的rCRA40大于rERA5，占48.6%。依據(jù)不同指標，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5的測站可以達到36.2%～48.6%。新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量略差于ERA5。

2.5.2CRA40與ERA5單站指標極端值對比

由表2可見，單站MECRA40和MEERA5絕對值較大的站多為負偏差，負偏差最大的測站相同，均是塔什庫爾干，MECRA40和MEERA5分別為-7.73、-8.37℃。MECRA40和MEERA5負偏差最大的5站相同，分別是塔什庫爾干、巴侖臺、溫泉、新源、伊寧縣，這些站點大多分布在山區(qū)，測站周邊地形較復(fù)雜。由表3可見，MECRA40正偏差最大5站分別是鐵干里克、巴音布魯克、奇臺、若羌、焉耆，大多分布在南疆海拔較低的平原；MEERA5正偏差較大站點也分布在平原地區(qū)，但是主要位于北疆昌吉回族自治州和阿勒泰地區(qū)。

表2 CRA40和ERA5的日氣溫單站平均誤差ME負偏差最大5站統(tǒng)計

表3 CRA40和ERA5的日氣溫單站平均誤差ME正偏差最大5站統(tǒng)計

由表4可知，新疆區(qū)域RMSECRA40由大到小前5位測站依次是塔什庫爾干、巴音布魯克、巴侖臺、溫泉和新源。RMSEERA5由大到小前5位測站依次是塔什庫爾干、巴侖臺、巴音布魯克、新源和天山大西溝。CRA40和ERA5數(shù)據(jù)中，塔什庫爾干站的RMSE均為105站中的最大值，并且RMSEERA5大于RMSECRA40。再分析氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量較極端的測站分布在地形復(fù)雜的高海拔山區(qū)，相對而言，質(zhì)量極端的測站中CRA40數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5。

表4 CRA40和ERA5的日氣溫單站均方根誤差最大5站統(tǒng)計

2.6 不同海拔高度區(qū)域氣溫評估比較

上述分析說明，在海拔較高、地形復(fù)雜的山區(qū)，兩套再分析數(shù)據(jù)質(zhì)量均有所下降。將新疆區(qū)域105站記為XJ區(qū)，按照海拔高度將全疆劃分為3個次級區(qū)域，分別為：＜1 500 m的區(qū)域，有90個氣象站，記為Ⅰ區(qū)；1 500～2 000 m的區(qū)域，有10個氣象站，記為Ⅱ區(qū)；＞2 000 m的區(qū)域，有5個氣象站，記為Ⅲ區(qū)。綜合相關(guān)系數(shù)、均方根誤差和標準差，繪制新疆區(qū)域105站氣溫泰勒圖，見圖11。在Ⅰ、Ⅱ區(qū)，海拔2 000 m以下，各站CRA40氣溫綜合評估指標相差不大，在Ⅲ區(qū)，各站綜合指標離散度明顯增大。下文中進一步檢驗新疆3個次級區(qū)域的CRA40日平均氣溫，評估數(shù)據(jù)質(zhì)量。

圖11 全疆105站CRA40日均氣溫泰勒圖

2.6.1不同區(qū)域日平均的整體檢驗

新疆不同海拔高度區(qū)域的CRA40與ERA5的各項檢驗指標詳見表5。對比分析各次級區(qū)域的CRA40和ERA5氣溫檢驗結(jié)果，在Ⅰ區(qū)，RMSE_Ⅰ和r_Ⅰ指標反映出CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量整體略差于ERA5；在Ⅱ區(qū)，ME_Ⅱ、RMSE_Ⅱ和r_Ⅱ指標均反映出CRA40氣溫數(shù)據(jù)整體質(zhì)量優(yōu)于ERA5；在Ⅲ區(qū)，ME_Ⅲ和RMSE_Ⅲ指標反映出CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量較優(yōu)，但r_Ⅲ指標反映出ERA5氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量相對更優(yōu)（表6）。

表5 新疆不同區(qū)域CRA40、ERA5氣溫的檢驗指標統(tǒng)計

2.6.2逐日平均誤差ME檢驗對比

由圖12和表6可知，在Ⅰ區(qū)，逐日MECRA40_Ⅰ在-0.88～2.61℃，365 d平均為0.30℃。在Ⅱ區(qū)，逐日MECRA40_Ⅱ在-1.57～0.01℃之間，365 d平均為-0.78℃。在Ⅲ區(qū)，逐日MECRA40_Ⅲ在-3.45～1.05℃，365 d平均為-1.21℃。隨海拔高度升高，MECRA40的負偏差程度越強。比較而言，整體上MEERA5的負偏差更強；隨海拔高度上升，MEERA5的負偏差幅度加劇的程度更為嚴重。依據(jù)ME指標，在Ⅱ、Ⅲ區(qū)海拔＞1 500 m的高海拔山區(qū)，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5。

表6 新疆不同區(qū)域CRA40、ERA5氣溫的全年逐日檢驗指標統(tǒng)計

圖12 各海拔高度區(qū)域日平均氣溫平均誤差ME逐日變化曲線

2.6.3逐日均方根誤差RMSE檢驗對比

由圖13和表6可知，在Ⅰ區(qū)，逐日RMSECRA40_Ⅰ在2.00～4.67℃，365 d平均為2.82℃，有277 d＜3.0℃，占全年365 d的75.9%；逐日RMSEERA5_Ⅰ在1.80～3.58℃，365 d平均為2.35℃，有307 d＜3.0℃，占全年的84.1%。在Ⅱ區(qū)，逐日RMSECRA40_Ⅱ在2.73～3.83℃，365 d平均為3.28℃，有58 d＜3.0℃，占全年365 d的15.9%；逐日RMSEERA5_Ⅱ在2.25～4.84℃，365 d平均為3.39℃，有128 d＜3.0℃，占全年的35.1%。在Ⅲ區(qū)，逐日RMSECRA40_Ⅲ在3.19～8.36℃，365 d平均為5.25℃；逐日RMSEERA5_Ⅲ在3.07～7.14℃，365 d平均為5.23℃。隨海拔高度升高，RMSECRA40和RMSEERA5均增大，＜3.0℃的日數(shù)迅速減少，數(shù)據(jù)質(zhì)量下降。

圖13 各海拔高度區(qū)域日平均氣溫均方根誤差RMSE逐日變化曲線

依據(jù)ME指標，在Ⅰ區(qū)海拔＜1 500 m的區(qū)域，ERA5氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量整體占優(yōu)；在Ⅱ海拔1 500～2 000 m的山區(qū)，RMSE指標反映出CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5；在Ⅲ區(qū)海拔＞2 000 m的山區(qū)，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量與ERA5十分接近。

3 結(jié)論與討論

對1981—2020年新疆區(qū)域105站CRA40日平均氣溫進行檢驗，與ERA5氣溫檢驗結(jié)果進行對比，得到以下結(jié)論。

（1）1981—2020年新疆區(qū)域CRA40日平均氣溫與測站實況之間相關(guān)系數(shù)為0.973，通過0.001的顯著性檢驗。新疆區(qū)域CRA40氣溫與實況比較，日平均氣溫的年平均值、年最大值和最小值分別相差0.12、0.02、1.94℃，基于CRA40和測站實況的日平均氣溫年內(nèi)最大、最小值出現(xiàn)日期完全一致。整體上新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量較高。

（2）逐年檢驗結(jié)果中，40 a來CRA40日氣溫的逐年ME均在1℃以內(nèi)，年RMSE穩(wěn)定在3℃左右。2005—2020年CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量較前期有所提高。逐月檢驗結(jié)果中，結(jié)合ME與RMSE指標，在3月和10—11月新疆區(qū)域CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量略優(yōu)于ERA5。逐日檢驗結(jié)果中，以逐日RMSECRA40為指標，全年CRA40數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5的日數(shù)有79 d，集中在3—4月和10—11月。

（3）逐站檢驗結(jié)果中，新疆區(qū)域105站中有49站的MECRA40絕對值較小，38站的RMSECRA40較小，51站的rCRA40較大。整體上，ERA5氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量略優(yōu)于CRA40，但是依據(jù)不同指標，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量占優(yōu)的測站分別為36.2%～48.6%。CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量隨海拔高度上升而下降，在1 500 m以上高海拔地區(qū)，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量反而優(yōu)于ERA5。

（4）在分海拔高度的次級區(qū)域檢驗結(jié)果中，在Ⅰ區(qū)，有186 d的MECRA40絕對值較小，24 d的RMSECRA40較小，32 d的rCRA40較大，ERA5氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量整體占優(yōu)。在Ⅱ區(qū)，有362 d的MECRA40絕對值較小，191 d的RMSECRA40較小，142 d的rCRA40較大，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)于ERA5。在Ⅲ區(qū)，365 d的MECRA40絕對值 均 大于MEERA5，51 d的RMSECRA40較 小，7 d的rCRA40較大，CRA40氣溫數(shù)據(jù)質(zhì)量略差，與ERA5十分接近。

已有研究指出，模式地形誤差可能是造成再分析資料誤差的重要原因[22-24]，在新疆海拔＞1 500 m的區(qū)域，RMSECRA40略優(yōu)于RMSEERA5數(shù)據(jù)?？赡芘cCRA40數(shù)據(jù)制作過程中更注重于地面觀測、探空資料和風云衛(wèi)星資料的同化及應(yīng)用有關(guān)系。在區(qū)域尺度上CRA40數(shù)據(jù)的各個要素的質(zhì)量檢驗還需深入研究。