昌图县乡镇气温预报经验公式及其验证
2018-03-19杨庆丰孙英杰杨海枫
杨庆丰,孙英杰,杨海枫,朱 辉
(1.昌图县气象局,辽宁铁岭112599;2.双辽市气象局,吉林四平136400)
昌图县乡镇加密自动站目前有33个,分别安装了两要素、四要素和六要素自动站。已经实现实时温度、逐小时、最高和最低气温、风向、风速、气压等自动数据上传。目前已经连续七年稳定运行,积累了连续性较好的气象资料。
1 三个类区的划分及三个类区的日较差
1.1 三个类区
从2011年~2014年的预报和实况数据得出的规律来看,可以把昌图33个乡镇可划分为三个类区。
Ⅰ类区:①三江口镇;②古于镇;③曲家店镇;④四合镇;⑤毛家店镇;⑥太平镇;⑦亮中镇。是冬季的七个冷中心,气温特别低。
Ⅱ类区:①付家镇;②大洼镇;③东嘎镇;④宝力镇;⑤此路镇;⑥大兴;⑦十八家子镇;⑧马仲河镇;⑨下二台镇。是冬季出现的次冷中心,气温也较低。
Ⅲ类区:双庙子镇、老城镇、前双井子等乡镇。
1.2 各乡镇日较差
利用近几年各乡镇气象资料及各月预报图资料对比,总结出各月各种代表性天气形势下的各地日较差数据。查找各地各月的平均日较差,如表1所示。
表1昌图各乡镇三个类区的△T24日较差汇总表
2 关键订正因子的选取
因为有包含的关系,云天状况、海拔和下垫面比较关键。
2.1 云天状况对气温的影响
云天状况对气温的影响是很大的,白天多云或阴雨影响最高气温,夜间多云或阴雨影响最低气温,而且数值较大。
2.2 海拔的影响
通过近三年最低气温区域和各地海拔绘图可知,这些冷中心和次冷中心的海拔高度基本都比昌图本站低(下二台海拔高于本站,为山区气候,但它的极端最低虽然没有本站低,但有时比本站确实低很多,原因在于冷空气路径经常出没在其附近,且在东移过程中,受山地阻挡堆积加重冷空气强度造成)。低海拔的作用就是在强冷高压来临的时候,使冷空气在此地堆积造成强烈降温。秋冬季节有明显差异。另外,海拔低的地区最高气温往往比海拔高的地区要高一点。
表2云天状况表
2.3 下垫面
表3海拔高度订正表
下垫面性质的影响。冬季和夏季明显不同,冬季温差大,秋季和春季基本相同。有无雪面覆盖也不同,尤其初次出现作用较大。春、秋、夏季下垫面是否湿润和有无绿色植被,都差别不小。总之,不同的下垫面对最低气温和最高气温的影响是不同的。
表4下垫面订正表
3 最高气温较高的乡镇
全县33个县镇中,无论冬夏,均有几个气温高值中心。分别是后窑、大四、三江口,平均较比其他地区高2℃~5℃,其次是通江口、宝力、四合高1℃~2℃。
4 乡镇温度预报方法的经验公式
目前,经尝试使用,确率较高,使用比较好的方法有两个,一个是最低气温预报TD公式,一个是最高气温预报TG公式。建立公式化电子表格,只需把日较差、当日14时气温、及各种订正值等输入进相应项里,最低、最高气温就会自动算出。
公式1:TD=T14-△T24+△T782+A1+B1+C1
公式 2:TG=T14+△T782+A2+B2+C2
公式及各要素说明:
TD:次日最低气温
TG:次日最高气温
T14:预报当日14时气温,可由网站导出或粘贴过来
△T24:24小时日较差,见表1昌图各乡镇三个类区的△T24日较差汇总表
△T782:见预报图24小时变温幅度,代数加减A1或A2:云天状况订正值,见表2云天状况表
B1或B2:海拔状况订正值,见表3海拔高度订正表。
C1或C2:下垫面状况订正值,见表4下垫面订正表。
备注:A具体后分为最低A1和最高A2;B,C同理。夜间有降水,则全县TD降温幅度基本相同,为8~10度。
公式1是利用当日14时温度和当日平均日较差以及各种要素订正来预报次日最低气温;公式2是利用当日14时温度和782或783的变温幅度及各种订正来预报次日最高气温。因为是统计预报,某地的日平均日较差其实已是多要素最终影响的平均结果,其中滤掉了最大和最小的情况,所以在考虑多要素订正的时候,需要重新分别订正。由于天气系统进入本区的时间不同,常常出现最低或最高气温出现在前日或次日的日界前后,与常规的预报较相比为容易,故不做特殊解释。
5 结语
结果表明,该公式比较实用,确率较高,部分抽样确率可达95%以上,综合确率至少在85%以上。只要认真分析好各订正要素的值,预报确率较比以往至少提高3~5个百分点。
在做各乡镇的最高及最低气温预报之前,首先要分析好天气形势、未来云天状况、有无降水等,并且熟记各乡镇站点海拔高度和下垫面性质等订正参数,然后根据经验预报公式填值做出预报。