中央台精细化城镇预报在贵州的温度要素检验分析

王丽媛，谢 明，姚 浪，王 璇，周 庶

(贵州省毕节市气象局，贵州 毕节 551700)



中央台精细化城镇预报在贵州的温度要素检验分析

王丽媛，谢 明，姚 浪，王 璇，周 庶

(贵州省毕节市气象局，贵州 毕节 551700)

通过对中央台精细化城镇预报(CMA)2013—2015年在贵州省的温度要素120 h准确率总评分进行检验分析，结果表明：CMA准确率逐年上升，在贵州省，最高温度预报是难点；6—9月是CMA准确率的高峰时段，在静止锋影响时段和温度转折期的预报效果不理想；最高温度准确率按市(州)自西向东呈单峰型变化，在西北部和东南部最差，最低温度预报在省的西部3市州最好；在全省县站中，最高温度在西南部和东北部预报较好，最低温度在北部和西部预报较好，遵义大部分站点的城镇最低温度预报准确率低于CMA。

城镇预报；温度要素；准确率；检验

1 引 言

目前，天气预报主要是在分析天气形势的基础上，结合数值预报，参考多家指导预报产品作出修订，最终得出预报结论。近年来，用科学手段对数值预报和指导产品进行检验和释用已经成为提高预报准确率切实有效的办法。中央气象台发布的全国精细化城镇预报(CMA)是基层预报业务人员制作天气预报时最为信赖的指导产品之一，本文通过对CMA在贵州区域内的温度要素检验分析，了解其规律和特征，为该产品在本地的释用提供参考，用来指导实际业务，可有效提高城镇预报准确率。

2 资料和方法

选取2013—2015年国家气象信息中心每日下发的中央台精细化城镇预报温度要素(08时起报，取84站资料)、同时段贵州省每日16时30分上传的城镇预报(排除遵义市汇川区)和贵州省84县区的日最高温度和最低温度实况资料。

检验方法：根据中短期天气预报质量检验办法，对2013—2015年1—12月CMA温度要素预报准确率总评分T从年、月、地区、县(区)等几方面进行检验。

按照《全国城镇天气预报质量国家级检验方案》，温度检验公式如下：

式中T24、T48、T72、T96、T120分别为1～5 d逐24 h温度预报准确率。

3 检验和分析

3.1 年度质量检验

3.1.1 分时效检验 近3 a CMA在贵州省的120 h分时效准确率检验表明：准确率随预报时效延长而降低，最低温度预报准确率各时效均逐年提高，最高温度准确率在72 h时效内逐年提高(表1)。

3.1.2 准确率总评分 从2013—2015年，CMA最高温度预报准确率分别为58.6%、59.5%、60.4%(图1a)；最低温度预报准确率分别为72%、76%、77.9%(图1b)。CMA准确率逐年上升，最低温度准确率高于最高温度，2015年CMA的温度要素准确率均低于城镇预报。近3 a来，贵州省城镇预报准确率相对CMA提高趋势明显。

表1 2013—2015年CMA逐年分时效准确率

图1 年度准确率Fig.1 (a)Annual maximum temperature accuracy, (b)annual minimum temperature accuracy

3.2 月质量检验

3.2.1 最高温度 CMA在6—10月、12月的最高温度准确率高于60%， 7月最高为76.5%，其次是8月67.8%； 2—4月准确率不足50%，3月最低只有46.6%。有8个月CMA的准确率高于城镇预报，7月偏高最明显；10月、11月和3月、4月的准确率较城镇预报低， 10月最明显(图2)。

图2 最高温度逐月准确率Fig.2 Monthly accuracy of maximum temperature

3.2.2 最低温度 CMA在6—9月的准确率超过80%， 同时也高于城镇预报，7月准确率最高92.5%，其次是8月91.1%；其余月份准确率低于城镇预报，11月—3月偏低明显。CMA在12月和1—4月的准确率低于70%，1月最低只有60.2%(图3)。

图3 最低温度逐月准确率Fig.3 Monthly accuracy of minimum temperature

以上分析表明，盛夏6—9月温度较稳定，所以CMA的预报准确率最高，参考价值最大；而在3—5月准确率偏低且低于城镇预报，分析其原因主要和天气系统有关，一方面受静止锋摆动的影响，区域内温度差距大；另一方面春季受西南热低压和冷空气的影响，贵州省西部温度变化剧烈，常出现温度大幅度变化。因此，在温度稳定的时段内可主要参考CMA，尤其7月和8月；在静止锋影响和转折性天气时，CMA指导价值较低。

3.3 地区检验

3.3.1 最高温度 按地区自西向东，CMA最高温度准确率分布总体呈“单峰型”变化，中部的安顺最高63%，最低的分别在省之西北部和东南角，在遵义的准确率明显高过东部其余市州；在7个市州准确率超过城镇预报，贵阳和黔东南的城镇预报最高温度对CMA有正订正效果，城镇预报准确率最低的是毕节只有56.7%(图4)。

图4 最高温度地区准确率总评分Fig.4 Maximum temperature accuracy in city

3.3.2 最低温度 CMA最低温度预报总体在省之西部最好(毕节和六盘水最高为78%)，东部次之，中部最差；仅在遵义准确率超过城镇预报，中部3市州和黔东南的城镇预报对CMA订正效果较好，其中安顺最好，遵义的城镇预报准确率最低为75%(图5)。

分地区检验表明，受地形条件和气候特征、订正能力的影响， CMA和城镇预报在各市州的准确率都有明显差距，大部分地区对CMA最高温度订正不理想，毕节尤其明显。毕节近几年的预报质量在全省排名倒数，最高温度准确率偏低是一个很大的影响因素。由于毕节市的地形比较特殊，位于西南热低压、滇黔静止锋等系统的边缘，而且市内东西部的海拔差明显，温度差异大，最高温度预报难度大，但提高对指导预报的订正技巧有利于预报质量上升。

图5 最低温度地区准确率总评分Fig.5 Minimum temperature accuracy in city

3.4 分县(区)检验

3.4.1 最高温度 从2013—2015年，全省县站CMA最高温度平均准确率为59.5%，比城镇预报(59.1%)偏高0.4%。最高的是安顺68.1%，最低的是赫章53.7%。有38站准确率在60%以上， 3站低于55%，在北部和西南部准确率较高。

城镇预报准确率最高的是安顺68.3%，最低的是赫章52.4%。全省有35站准确率在60%以上，7站低于55%(图6)。

图6 县站CMA(a)、城镇预报(b)最高温度质量分布Fig.6 (a)Average accuracy of maximum temperature of CMA, (b)average accuracy of maximum temperature of urban weather forecasted by county station

根据城镇预报和CMA准确率差分布(填色区域为负值区，下同)，CMA在全省56%的站点准确率比城镇预报高，偏高4%以上的站点是毕节的威宁5.6%、黔西南的望谟5.2%、遵义的赤水4%和道真4%，花溪城镇预报偏高CMA准确率最多为5.6%(图7)。

3.4.2 最低温度 CMA最低温度平均准确率为75.2%，比城镇预报(77.6%)偏低2.5%。最高的是七星关82.7%，最低的是平塘66.9%，有9站准确率在80%以上，38站低于75%，在西部和北部准确率较高(图8)。

城镇预报准确率最高的是安顺85.7%，最低的是荔波71.1%。有26站准确率在80%以上，17站低于75%。

图7 县站最高温度T城镇预报-TCMA分布Fig.7 Distribution of the difference between maximum temperature accuracy of urban weather forecasted by county station and that of CMA

图8 县站CMA(a)、城镇预报(b)最低温度质量分布Fig.8 (a)Distribution of average accuracy of minimum temperature of CMA, (b)distribution of average accuracy of minimum temperature of urban weather forecasted by county station

CMA最低温度准确率在28.6%的站点高于城镇预报，大部分在遵义(图9)，偏高4%以上的站点为遵义的习水6.4%、余庆5.5%、赤水4.6%、凤岗4%和黔西南的望谟5.2%。花溪的城镇预报对CMA订正效果最好，比CMA准确率高12.1%。

图9 县站最低温度T城镇预报-TCMA分布Fig.9 Distribution of the difference between minimum temperature accuracy of urban weather forecasted by county station and that of CMA

4 结论

对贵州省2013—2015年CMA温度要素检验结果表明：

①近3 a来，CMA温度要素准确率逐年提高，同时段城镇预报准确率逐年提升幅度更大。在贵州，最高温度预报是难点。

②6—9月CMA温度要素准确率最高，故在温度稳定时段参考价值最大；受静止锋和地理位置、地形特征的影响，3—5月CMA准确率最低，同时段城镇预报准确率更高，所以在静止锋影响和转折性天气时，CMA指导价值较低。

③CMA最高温度准确率按地区自西向东呈单峰型变化，在安顺最高、最低温度预报在西部地区最好，其中毕节和六盘水最高；贵州省大部分地区城镇预报对CMA最高温度的订正不理想，毕节最差，在实际预报中应主要提高最高温度订正技巧。

④全省县站中，CMA最高温度准确率在东北部和西南部较高，高于城镇预报4%以上的站点分别为毕节的威宁、黔西南的望谟、遵义的赤水和道真；最低温度在西部和北部的准确率高，高于城镇预报4%以上的站点为遵义的习水、余庆、赤水、凤岗和黔西南的望谟。

综上所述，随着数值预报科技的发展，CMA的预报准确率也在逐年提高，该产品是制作城镇预报时可供信赖的指导产品。本文使用2013—2015年1—12月的资料分析了CMA在贵州的温度要素预报准确率特征，表明CMA的温度要素预报能力存在明显的季节和地区差异性，在应用CMA时，可作为一定参考依据，更好地发挥该产品在实际预报中的指导作用，切实提高预报准确率。

[1] 周永水, 齐大鹏, 吴古会. 贵阳14时气温数值预报检验及拟合订正分析[J]. 贵州气象, 2016, 40(2).

[2] 陈海凤, 黄世芹, 金建德,等. EC细网格温度预报在贵阳地区的释用效果分析[J]. 贵州气象, 2014, 38(4):22-25.

[3] 杨再禹. 德国天气在线对三穗县要素预报的检验分析[J]. 贵州气象, 2010(s2):93-95.

[4] 杨睿敏，杨波，胡江波，等.中央气象台精细化预报产品检验及误差分析[J].陕西气象：2014(6)：19-21.

[5] 李冬梅，刘慧丽，刘婉莉，等.指导预报检验与订正方法研究[J].陕西气象：2012(4)：13-16.

Verification and analysis on temperature elements of China meteorological administration's accurate urban weather forecast for Guizhou

WANG Liyuan,XIE Ming,YAO Lang,WANG Xuan,ZHOU Shu

(Bijie Meteorological Bureau of Guizhou Province, Bijie 551700, China)

The accuracy of temperature elements of China Meteorological Administration's accurate urban weather forecast(CMA) for Guizhou was verified and analyzed using a sample of elements in 120 hours from 2013 to 2015. The results show that: the accuracy is increasing year by year; it is difficult to forecast the maximum temperature in Guizhou; CMA performs well from June to September, while not well during the periods where either stationary front affects weather or temperature arrives at a turning point; maximum temperature accuracy for every city in Guizhou shows a single peak from west to east, and the minimums of the accuracy appears in both the northwest part and the southeast part of Guizhou, while minimum temperature accuracy in three cities in the west part is the highest; maximum temperature of urban weather forecasted by county station performs well in both the southwest part and the northeast part, while the minimum temperature forecasted by county station performs well in both the north part and the west part, and especially the minimum temperatures forecasted by most of the county stations in Zhunyi city are less accurate than CMA.

urban weather forecast；temperature element；accuracy；verification

1003-6598(2016)05-0020-05

2016-03-25

王丽媛(1985—)，女(白族)，工程师，主要从事短时临近天气预报和气象服务工作，E-mail:77950691@qq.com。

P457.3

B