山东省2015年夏季（6—8月）数值预报产品检验

范苏丹，盛春岩

（山东省气象科学研究所，济南 250031）

山东省2015年夏季（6
—8月）数值预报产品检验

范苏丹，盛春岩

（山东省气象科学研究所，济南 250031）

根据短期天气预报质量检验办法，对2015年6—8月T639、EC细网格、WRF确定性预报（EnWRF）12km和 4km分辨率及不同集合百分位、上海区域模式（BCSH）以及T639-MOS在山东省陆地120站和沿海12个精细海区的降水、日最大风速以及日最高最低气温预报进行检验，分析了不同数值模式产品的预报能力。

夏季；数值预报；降水；风速；气温

1　天气概述

2015年夏季（2015年6—8月，下同），全省平均降水量为321.0mm，较常年偏少19.8%，比上年偏多58.2mm。全省平均气温为25.7℃，较常年偏高0.3℃，比上年偏高0.4℃。季内共出现了22次降水过程，分别为6月5次、7月8次、8月9次，出现7次大风天气过程，其中3次为海上和内陆大风，4次为海上大风，分别为6月2次，7月2次，8月3次。

2　资料与方法

2.1数值模式资料

参与检验的数值模式主要包括T639、EC细网格、WRF确定性预报（EnWRF）12km和4km分辨率及不同集合百分位（包括集合最小值，10%，25%，50%，75%，90%，集合最大值）、上海区域模式（BCSH）、中国气象局下发的T639-MOS释用产品。统一对各模式 20时的预报进行检验评分，其中 T639-MOS检验时效为48h，其他各模式检验时效为72h。

2.2实况资料

实况资料主要包括全省陆地（120）站和沿海12个精细化海区（12站）两部分。全省陆地120站是指山东省120个国家级气象观测站（其中泰山站属于高山站不参与评分，成山头和长岛站参与沿海站部分的评分）；沿海12站是指按照《山东省海洋气象业务规定》（鲁气办发〔2011〕125号）中的规定，将距山东海岸线 10km以内的海区划分为12个精细化海区。

2.3检验办法

气温检验主要根据中国气象局《关于下发中短期天气预报质量检验办法（试行）的通知》（气发〔2005〕109号）中有关规定进行检验，分小于等于1℃、小于等于2℃的预报准确率和预报误差。

风力等级预报检验则根据山东省气象科学研究所盛春岩等起草的气象行业标准《风预报检验方法》（QX/T229-2014）中对风力等级的检验方法，包括预报准确率、预报偏强率、预报偏弱率。

3　地面要素预报检验结果

3.1降水预报检验

从各模式对全省陆地和沿海降水的预报评分可知（图 1a-c），各模式晴雨预报 TS评分基本都在50分以上，其中上海区域模式评分最高，集合50%百分位以及WRF确定性预报4km分辨率评分略低于上海区域模式评分，集合最大值评分最低。对于一般性降水和小雨预报，EC细网格评分略高于其他模式。对于中雨以上较强降水，各模式评分大都在10分以下。EC细网格和集合 90%百分位对中雨预报评分略高于其他模式，集合90%百分位、集合最大值、EC细网格分别对大雨24h，48h，72h预报评分最高。对于暴雨预报，集合90%百分位24h预报准确率略高于其他模式，WRF确定性预报12km分辨率48h 和72h预报准确率略高于其他模式。T639、EC细网格、上海区域模式分别对大暴雨24h，48h，72h预报评分最高。从降水空、漏报率来看（图略），各模式对中雨以上级别降水空、漏报较多，大尺度模式以及集合较小百分位空、漏报率可达100%。

从降水的BS评分可以发现（图略），EC细网格和集合较高百分位的一般性降水和小雨预报明显偏多，中雨以上级别降水集合较高百分位BS评分值明显偏大，模式BS值较大表明其对相应量级降水的预报范围偏大。

图1　2015年6—8月全省（120个国家级气象观测站）T639、EC_thin、WRF确定性预报12km和4km分辨率、WRF集合不同百分位、上海区域模式（BCSH）、T639-MOS的24h（a），48h（b），72h（c）降水预报评分（单位：%）

3.2风速预报检验

从各模式对全省陆地和沿海日最大风速的预报评分看（图2a-f），T639模式对内陆2级风力各时效预报准确率最高，T639和集合最小值、集合10%百分位和集合最小值、T639分别对沿海2级风力的24h，48h，72h预报准确率最高。上海区域模式对内陆 3级风力各时效预报准确率最高，EC细网格、集合25%百分位、EC细网格分别对沿海3级风力的24h，48h，72h预报准确率最高。集合最大值、集合90%百分位、WRF确定性预报4km分辨率对内陆4级风力的24h，48h，72h预报准确率最高，WRF确定性预报12km分辨率对沿海4级风力各时效预报准确率最高。对于内陆地区 5级以上风力，集合最大值预报准确率基本最高，其中上海区域模式对7级风力的 48h预报准确率最高。对于沿海地区5级以上风力，集合最大值24和72h预报准确率基本最高，其中上海区域模式对 8级风力的24h预报准确率最高。对于沿海地区48h预报，集合90%百分位、集合最大值、WRF确定性预报4km分辨率分别对5级、6级、7级风力预报准确率最高。

从日最大风预报的偏弱、偏强率来看（图略），各模式对6级及以上大风预报偏弱率较大，7级及以上大风偏弱率大部分模式达到 100%。对于3级及以下小风的预报，各模式的偏强率较高。结合预报准确率的评分可见，集合最大值对大风的预报准确率较高、偏弱率最小，预报效果最好，T639和EC细网格对小风的预报准确率最高、偏强率最小，预报效果最好。

图2　2015年6—8月全省（120个国家级气象观测站）24h（a），48h（b），72h（c）以及沿海（12个海区代表站）24h（d），48h（e），72h（f）T639、EC_thin、WRF确定性预报12km和4km分辨率、WRF集合不同百分位、上海区域模式（BCSH）、T639-MOS日最大风速预报评分（单位：%）

3.3气温预报检验

从模式对2m最高、最低气温预报评分结果来看（图3a-f），对于全省2m最高气温，EC细网格预报准确率基本最高，其中集合 50%百分位对于误差小于1℃的24h预报准确率略高于其他模式。对于全省2m最低气温，T639-MOS对24h、48h预报准确率最高，EC细网格对72h预报准确率最高。对于沿海地区2m最高气温，EC细网格的预报优势显著下降，集合 90%百分位和集合最大值预报准确率较高，其中 WRF确定性预报和集合75%百分位对误差小于1℃的72h预报准确率略高于其他模式。对于沿海地区2m最低气温，EC细网格各时效预报准确率最高，集合较高百分位以及上海区域模式预报准确率略低于EC细网格。

对于气温预报平均绝对误差的分析可知（图略），对于全省陆地站点，最高气温EC细网格平均绝对误差最小，最低气温T639-MOS平均绝对误差最小。对于沿海地区，2m最高气温集合90%百分位的平均绝对误差最小，而最低气温EC细网格模式的平均绝对误差最小。

图3　2015年6-8月全省（120个国家级气象观测站）24h（a），48h（b），72h（c）以及沿海（12个海区代表站）24h（d），48h（e），72h（f）T639、EC_thin、WRF确定性预报12km和4km分辨率、WRF集合不同百分位、上海区域模式（BCSH）、T639-MOS 2m气温预报评分（单位：%）

4　结论

（1）对于晴雨预报，上海区域模式评分最高，其次为WRF确定性预报4km预报（EnWRF -4km）。对于一般性降水和小雨预报，EC细网格评分最高。EC细网格和集合90%百分位对中雨预报评分略高于其他模式，集合 90%百分位对大雨、暴雨24h预报评分均较好，T639、EC细网格、上海区域模式对大暴雨预报也有一定的优势。

（2）对于4级风力，集合最大值和WRF确定性预报12km预报（EnWRF-12km）分别对内陆和沿海地区24h预报准确率最高。对于内陆以及沿海地区5级以上风力预报，集合最大值预报准确率大都高于其他各模式。

（3）对于全省2m最高气温，EC细网格预报准确率基本最高。对于全省 2m最低气温，T639-MOS对24h，48h预报准确率最高，EC细网格对72h预报准确率最高。对于沿海地区2m最高气温，集合90%百分位和集合最大值预报准确率基本最高，对于沿海地区2m最低气温，EC细网格各时效预报准确率均最高。

P456.7

B

1005-0582（2015）03-0056-04

2015-09-28

山东省超级计算科技专项项目（2011YD01106）和气象关键技术集成与应用项目（CMAGJ2014M29）共同资助

范苏丹（1985—），女，汉族，云南会泽人，硕士，工程师，主要从事海洋气象和数值预报研究。