山东省2015年冬季（2015年12月—2016年2月）数值预报产品检验

荣艳敏，盛春岩

（山东省气象科学研究所，济南 250031）



山东省2015年冬季（2015年12月
—2016年2月）数值预报产品检验

荣艳敏，盛春岩

（山东省气象科学研究所，济南 250031）

摘要：根据短期天气预报质量检验办法，对2015年12月—2016年2月T639、EC细网格、WRF确定性预报（EnWRF）12km和4km分辨率、WRF集合不同分位数、上海区域模式（BCSH）以及中国气象局下发的指导预报T639-MOS在山东省陆地120站和沿海12个精细海区日最大风速和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。

关键词：冬季；数值预报；风速；气温

资助项目：精细化集合数值天气预报平台和气象关键技术项目（CMAGJ2014M29）共同资助

1 天气概述

2015年冬季（2015年12月—2016年2月，下同），全省平均降水量为32.9mm，较常年偏多21.0％，比上年偏多9.3mm。全省平均气温为0.6℃，较常年偏高0.5℃，比上年偏低0.6℃。季内共出现了16次降水过程，分别为12月7次、1月5次、2月4次，出现16次大风天气过程，分别为12月4次、1月6次、2月6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分辨率及不同集合分位数（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）代表站。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 检验方法

气温检验主要是根据中国气象局《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是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/T 229—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 风力等级预报检验

从各模式对全省陆地和沿海日最大风速的预报评分看（图1a-f），无论是内陆还是沿海，T639、EC细网格分别对2级、3级风力的预报准确率最高，其中T639-MOS对内陆的预报准确率也较好。4级风力的预报，内陆地区上海区域模式预报准确率最高，沿海地区EC细网格的预报准确率最高。对于全省内陆和沿海地区5级以上风力预报，集合最大值预报准确率大都高于其他模式，而沿海地区8级风力的预报集合各成员表现出一定的优势。

图1　2015年12月—2016年2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集合不同分位数、上海区域模式(BCSH)、T639-MOS日最大风速预报评分（单位：％）

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。

3.2 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2a-f），对于全省内陆，2m最高气温EC细网格预报准确率最高；2m最低气温EC细网格预报略好于T639-MOS模式。沿海地区2m最高气温EC细网格的预报优势略有下降，各模式预报准确率相差不大，其中EC细网格和集合50％分位数略高；2m最低气温EC细网格预报准确率仍然最高，其次为T639和上海区域模式。

对于气温预报平均绝对误差的分析可知（图略），对于全省内陆，无论2m最高气温还是最低气温，EC细网格的平均绝对误差最小。对于沿海地区，2m最高气温各模式的平均绝对误差相差不大，其中集合50％分位数的误差最小。而最低气温EC细网格模式的平均绝对误差最小。结合各模式预报的平均误差可见（图略），各模式对于全省陆地站点最高气温一般预报偏低，而对于沿海最低气温一般预报偏高。

图2　2015年12月—2016年2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集合不同分位数、上海区域模式(BCSH)、T639-MOS 2m气温预报评分（单位：％）

4 结论

对2015年12月—2016年2月各数值模式产品在全省陆地120站和沿海12个精细海区的日最大风速和日最高最低气温预报进行了检验，结果表明：

（1）无论是全省内陆还是沿海，T639和EC细网格分别对2级、3级风力预报准确率最高。4级风力的预报，内陆地区上海区域模式预报准确率最高，沿海地区EC细网格的预报准确率最高。对于5级以上风力预报，全省内陆和沿海地区均为集合最大值预报准确率最高，而沿海地区8级风力的预报集合各成员表现出一定的优势。

（2）对于全省内陆，2m最高气温EC细网格预报准确率最高；2m最低气温EC细网格预报略好于T639-MOS。沿海地区2m最高气温各模式预报准确率相差不大，其中集合50％分位数预报准确率最高；2m最低气温EC细网格预报准确率仍然最高，其次为T639和上海区域模式。

作者简介：荣艳敏（1983—），女，汉族，山东聊城人，硕士，工程师，主要从事数值预报工作。

收稿日期：2016-03-14

中图分类号：P456.7

文献标识码：B

文章编号：1005–0582（2016）01–0058–03