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马鞍山地区数值预报产品的天气学检验分析与应用

成果登记号: 中气科成登[2016]0038
成果名称: 马鞍山地区数值预报产品的天气学检验分析与应用
第一完成单位: 马鞍山市气象局
研究时间: 2015-01  至  2015-12
研究领域: 天气
成果分类: 基础理论类
成果形式: 业务技术报告  
来源计划:
成果简介: 依托已有的天气学检验技术,本项目计划对日常天气预报业务中经常使用的三家数值模式产品进行天气学的检验,检验包括站点地面要素检验(主要为降水及高、低温)和天气形势,定量评估数值预报模式对天气系统的预报误差,如天气系统的结构、强度及移动快慢等等,定量提供模式预报误差,从而帮助预报员进行预报决策。同时,对各家数值模式的日常预报进行连续性和一致性的检验,从而直观表现出各家数值预报产品对天气形势和要素的预报性能,提供模式本身性能的描述,以此为基础,为马鞍山当地业务预报提供可以借鉴的订正依据,帮助预报员利用数值模式做好预报决策,从而完善我局天气预报的业务水平。
反距离加权插值法也可称为距离倒数乘方法,设空间待插点为P(XP,YP,ZP),P点邻域内有已知散乱点Qi(Xi,Yi,Zi),i=1,2,…,n,利用距离加权反比法对P点的属性值ZP进行插值。其插值原理是待插点的属性值是待插点邻域内已知散乱点属性值的加权平均,权的大小与待插点与邻域内散乱点之间的距离有关,是距离的k(0≤k≤2)(k一般取2)次方的倒数。
(1)2015年三种数值预报产品均较2014年预报性能有所提高,12小时预报方面,对于四个站的小雨量级,对于马鞍山和当涂T639的预报效果最好,含山、和县ECMWF的预报效果最好。从中雨开始数值预报产品均出现一定程度的评分为零,但总体上ECMWF为最好,JMA次之,但在暴雨的预报评分上,JMA最差,T639最好。
24小时预报方面,对于四个站的小雨量级,三种数值预报产品的评分相差不大,JMA的预报效果最好。中雨量级马鞍山ECMWF和JMA较好,当涂站点总体上ECMWF为最好,含山、和县则T639较为突出,大雨方面分站点三种数值预报产品均有一定预报能力,在暴雨的预报评分上,T639最好,ECMWF最差。
36小时预报方面,小雨量级为ECMWF的预报性能最好,但三种数值预报产品的评分相差不大。中雨量级三种数值预报产品均有一定预报能力,大雨方面JMA的预报效果较差,在暴雨的预报评分上,JMA最差,T639对马鞍山和ECMWF对含山效果最好。
48小时预报方面,2014年除马鞍山站点ECMWF的预报效果三种产品第一,2015年T639评分增幅较大,对马鞍山、当涂、含山的预报性能均超过了ECMWF,但三种数值预报产品的评分相差不大。中雨量级三种数值预报产品预报能力均一般,大雨量级ECMWF和JMA的预报效果较好,在暴雨的预报评分上,JMA最差, ECMWF的效果最好,T639次之。
60小时预报方面,对于小雨量级,马鞍山、当涂、含山的ECMWF评分均高于另两种预报产品,但对和县则T639预报性能更好。中雨量级同样为T639对和县评分较高,对其余三个站点来说ECMWF和JMA具有一定预报能力,大雨方面JMA的预报效果较差,在暴雨的预报评分上,T639预报效果最好。
72小时预报方面,马鞍山2014年和2015年小雨量级均为ECMWF评分最高,当涂、含山、和县在2014年为T639预报性能最好,2015年ECMWF预报性能增强,评分最高。中雨量级ECMWF的预报能力较好,大雨方面2014年ECMWF预报评分较高,2015年三种预报产品均有所提高,在暴雨的预报评分上,T639和ECMWF均较为出色。
(2)三个数值预报产品的空漏报率均随着预报量级的升高而增大,但是暴雨的空漏报率在一般情况下,对于四个站点及三种数值预报产品来说出现1的概率很大,因为对于马鞍山本地来说,平均一年三到四场暴雨,样本较少,不易把握。同时看到,相比于漏报率,四个站点的三种数值预报产品均为空报率更高,说明对于马鞍山本地的预报来说,数值预报产品更容易出现空报的情况。
(3)对于最高气温的预报,马鞍山、当涂、含山、和县四个站点三个模式基本上均随着预报时效的延长而评分下降,除和县站点的规律性略差,ECMWF模式的72h预报略高于其48h预报。ECMWF对于马鞍山、当涂、含山三个站点的24h、48h和72h预报均排名第一,显示出了较好的高温预报能力。三种模式评分中,对于马鞍山ECMWF的预报效果最好,T639次之,JMA最差,但对于当涂、含山来说JMA优于T639。和县与其他站点不同,JMA对其24h预报性最高,48h则不及ECMWF和T639,72h高于T639低于ECMWF。
(4)对于最低气温预,四个站点24h、48h和72h的预报效果均为ECMWF第一,JMA第二,T639第三。对于单个站点来说,ECMWF模式对于马鞍山、当涂的72h预报评分高于48h,JMA对于和县的72h预报评分略高于48h。四个站点中,三种数值预报产品普遍对和县的预报效果较差,特别是T639, ECMWF和JMA对含山的预报评分最高。
登记形式: 登记
成果年度: 2016
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