Grapes_meso数值模式预报对石河子定量降水检验研究

2019-11-29雷薇

绿色科技 2019年12期

雷薇

(新疆石河子气象台，新疆石河子 832000)

1 引言

定量降水预报是预报员最关心的问题，也是数值模式发展过程中的重要环节，对数值模式降水预报进行各种评估是评价模式预报水平和提高预报员水平的重要手段。因此检验模式定量降水预报，可以增进了解模式预报对不同月份、不同量级、不同站点的预报能力。对提高降水预报有一定的意义。高分辨率的Grapes_meso产品已业务化应用，积累了一定的使用经验，但这方面的检验工作开展得不多，本文对Grapes_meso模式降水资料进行24h时效TS评分、空报率、漏报率检验，为预报员日常工作提供参考依据，进而提高预报准确率。

2 资料与方法

2.1 资料来源

Grapes_meso数值模式资料来源于cimiss2017年11月至2018年9月，检验的是20点起报降水资料，将模式的格点降水预报场插值到石河子3个台站站点位置上，对模式降水进行站点对站点的24h时效检验。实况降水资料从各站A文件提取。

2.2 检验方法

检验方法是目前预报业务中最常运用的TS评分方法，按照《关于下发中短期天气预报质量检验办法(试行)的通知》(气发气发〔2005〕109号)文件，进行了晴雨检验、一般性降水检验及降水分级检验。降水量级采用新疆标准。公式分别为：

TS评分：

(1)

漏报率：

(2)

空报率：

(3)

式(1)～(3)中NAk为预报正确站(次)数、NBk为空报站(次)数、NCk为漏报站(次)数。

降水分级检验：将降水量分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨和小雪、中雪、大雪、暴雪10个等级，检验各级降水、一般性降水[小雨(雪)至大雨(雪)]和暴雨(雪)以上(暴雨至特大暴雨和暴雪)预报情况。

由于2017年11月至2018年4月Grapes_meso数值模式预报降水量小于1.0 mm的空报率特高，因此检验时降水量从1.0 mm开始计算，小于1.0 mm的降水量忽略不计。2017年12月至2018年3月按雪的量级检验，其他时间按雨的量级检验。

3 结果分析

3.1 晴雨检验

晴雨预报检验24 h时效准确率莫索湾74%，炮台和石河子分别68%、67%。石河子垦区年降水量由多到少依次是石河子、炮台、莫索湾。结果表明：晴雨准确率与石河子垦区降水气候概率基本一致，即呈现降水少的地方晴雨准确率较高，降水多的地方晴雨准确率低的分布空间。但准确率远远低于主观预报晴雨准确率。

3.2 一般性降水总检验

利用2017年11月至2018年9月Grapes_meso降水资料分别对石河子3个评分站进行检验。检验表明：三站点检验TS评分准确率34%～41%，空报率48%～61%，漏报率11%～23%。准确率三站点没有太大差别，评分由高到低依次是石河子、炮台、莫索湾，与主观预报一致。由此也可以看出一般性降水与晴雨准确率相反，晴雨准确率高的地方一般性降水预报准确率并不好，即越是降水少的地区晴雨好报但一般性降水预报难度较大。三站空报率远远高于准确率和漏报率，也高于主观预报，说明每个站都存在预报过度的现象，炮台站尤为严重，空报率高达61%。三站漏报率均低于主观预报，可作为今后预报员降水预报工作中重点参考依据。

3.3 一般性降水逐月检验

从逐月检验可以看出Grapes_meso模式预报存在季节性变化。春秋季预报效果好于夏冬季(11、4、5月好于12、1、2、3、6、7、8、9月)。2017年11月三个评分站点准确率均略高于主观预报，2018年4、5月准确率在50%～83%，明显好于主观预报，对今后降水预报订正工作很强的参考价值。2018年1至3月准确率在17%～50%之间，是准确率较低的时段，预报能力极不稳定，可以适当参考。2018年6月和2017年12月较相似，炮台、莫索湾两站准确率几乎为0，没有预报能力，可不参考。

3.4 分级检验

对2017年11月至2018年9月Grapes_meso模式降水资料进行分级检验，结果表明：分级后小雨空报率、漏报率明显增多，准确率远低于一般性降水准确率。炮台、莫索湾小雨量级预报TS评分明显高于其他量级降水。三站的小雨空报率在65%～74%，中雨空报率升至69%～93%，过度预报也是中雨评分过低的重要原因。大雨(雪)Grapes_mesos模式预报石河子站只有一次大雨预报正确，高达9次空报和4次漏报，炮台9次空报1次漏报，无一正确。暴雨(雪)预报均是0分，没有预报能力。由此可以看出对于达到大到暴雨(雪)量级的降水Grapes_meso模式无预报能力。