2018 年NCEP 再分析资料在内蒙古的分布特征

张保龙

（巴彦淖尔市气象局，内蒙古 巴彦淖尔015000）

内蒙古自治区地处祖国北部边疆，地域辽阔，东西狭长，具有高原半干旱、干旱的气候特点[1]。对2018 年内蒙古气温变化进行研究分析对提升当地防灾减灾能力很有帮助，但内蒙古地势复杂，气象站空间密度小，再分析资料对很多研究有较好的补充作用。

美国国家环境预报中心(简称NCEP)再分析资料其包含气象要素种类多、时空分辨率高，在气候变化研究中被广泛使用[2-4]，本文对2018 年内蒙古逐日气温与NCEP 再分析资料中的逐日气温进行对比，分析NCEP 再分析资料在内蒙古的可信度。

1 资料及处理方法

本文使用2018 年1 月1 日-2018 年12 月31 日内蒙古119 个气象站地面观测资料，气象要素包括日平均气温、日最高气温、日最低气温。所用的同期再分析资料为NCEP FNL Operational Model Global Tropospheric Analysis，该资料一日4次，分别为00 时、06 时、12 时和18 时(世界时)，水平分辨率为1°×1°，气象要素为2 米气温。

由于NCEP 再分析资料为网格点数据，采用双线性插值方法，将格点数据插值到站点位置，与地面观测资料进行对比。采用NCEP 再分析资料4 时次平均值、06 时数据、00 时数据分别与地面观测资料中的日平均气温、最高气温、最低气温进行对比分析。计算两者偏差，采用NCEP 再分析资料的气温减去地面观测资料。

2 平均气温对比分析

2018 年内蒙古平均气温-3.6～10.1℃，平均5.8℃。其中呼伦贝尔市大部、兴安盟西北部、锡林郭勒盟东北部低于2.0℃，阿拉善盟、乌海市、鄂尔多斯市大部、巴彦淖尔市、包头市南部、呼和浩特市大部高于8.0℃，其余地区在2.0～8.0℃之间。与历史同期相比，锡林郭勒盟西部、乌兰察布市北部、包头市、呼和浩特市、巴彦淖尔市偏高1.0～1.6℃，其余地区偏高0～1.0℃。

NCEP 再分析资料平均气温在-1.7～12.0℃之间，平均6.2℃。其中呼伦贝尔市大部低于2.0℃，阿拉善盟、乌海市、鄂尔多斯市大部、巴彦淖尔市、通辽市南部高于8.0℃，其余地区均在2.0～8.0℃之间。

NCEP 再分析资料平均气温空间分布趋势和地面观测资料大致相同，都反映出东北低，西南高，由东北向西南递增的趋势。两者偏差-2.4～4.0℃，订正后可以使用。负偏差区域主要分布在呼伦贝尔市东南部、兴安盟北部、赤峰市北部、呼和浩特市，正偏差区域分布在其余地区。由逐日平均气温变化图可知（图略），两者变化趋势基本相同，相关系数0.998，通过0.001 的T 信度检验。春、夏季两者平均偏差-0.05℃～0.09℃，秋季略高-0.69℃，冬季最高-1.02℃。

对NCEP 再分析资料与地面观测资料的偏差采用自然正交函数方法（EOF）分析，其前三个模态的方差贡献分别为25.7%、11.0%和10.2%,第一模态占了大部分贡献。第一模态的空间分布型（图略）为全区一致偏多型，从时间系数分布来看（图略），第一模态正特征向量主要分布在11-3 月，负特征向量主要分布6-9 月。由此看出，NCEP 再分析资料主要的空间型与地面观测资料较为一致。

3 最高气温对比分析

日最高气温11.7～13.5℃，平均12.6 ℃。其中乌兰察布市大部、呼和浩特市大部、包头市南部、鄂尔多斯市东部、阿拉善盟东部高于13.0℃；呼伦贝尔市大部、锡林郭勒盟北部、阿拉善盟西部低于12.0℃；其余地区在12.0～13.0℃之间。

NCEP 再分析资料日最高气温2.5～15.6℃，平均10.1℃。其中高于13.5℃的区域主要分布在兴安盟东南部、通辽市东南部、巴彦淖尔市南部、鄂尔多斯市南部、阿拉善盟北部；低于11.7℃的区域主要分布在呼伦贝尔市、兴安盟大部、赤峰市、锡林郭勒盟、乌兰察布市、包头市、呼和浩特市；其余地区在11.7～13.5℃之间。

NCEP 再分析资料最高气温空间分布和地面观测资料分布大致相同，都反映出东部偏北地区偏低，东部东南地区、西部地区偏高；两者偏差在-10.5～2.6℃之间，负偏差区域偏差较大，主要分布在呼伦贝尔市，正偏差区域偏差不大，分布在其余地区，订正后可以使用。由逐日平均气温变化图可知（图略），两者变化趋势相似，相关系数0.930，通过0.01 的T 信度检验。整体以负偏差为主，夏、秋季两者平均偏差-2.2℃～-2.1℃，冬季略高，冬季最高。

4 最低气温对比分析

日最低气温-1.0～0.4℃。其中赤峰市北部、乌兰察布市南部、鄂尔多斯市南部、阿拉善盟东部高于0℃，其余地区低于0℃。

NCEP 再分析资料最低气温-2.0～8.8℃。其中高于0.4℃的区域主要分布在兴安盟东南部、通辽市、赤峰市东南部、乌兰察布市、包头市、呼和浩特市、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、乌海市、阿拉善盟；低于-1.0℃的区域主要分布在呼伦贝尔市西部；其余地区在-1.0～0.4℃之间。

NCEP 再分析资料最低气温空间分布和地面观测资料趋势分布大致相同，都反映出东部偏北地区偏低、东部东南地区、西部地区偏高；两者偏差在-1.7～9.0℃之间，偏差空间分布上来看，负偏差区域主要分布在呼伦贝尔市，偏差较小，其余地区为正偏差区域，偏差较大。由逐日平均气温变化图可知（图略），两者变化趋势相似，相关系数0.935，通过0.01 的T 信度检验。整体以正偏差为主，冬季偏差较小，夏季略高，春、秋季最高。

5 结论与讨论

2018 年平均气温-3.6～10.1℃，从东北向西南递增，中西部高于常年值，其余地方接近常年。NCEP 再分析资料平均气温-1.7～12.0℃，空间分布趋势和地面观测资料大致相同，比地面观测资料平均偏高0.4 ℃，订正后可以使用。负偏差区域主要分布在呼伦贝尔市东南部、兴安盟北部、赤峰市北部、呼和浩特市，正偏差区域分布在其余地区。从时间分布来看，春夏季平均偏差较小，秋季偏差稍大，冬季偏差最大。从NCEP 再分析资料平均气温EOF 分解结果来看，第一模态占据25.7%方差贡献率，空间结构和地面观测资料分布大致相同。

NCEP 再分析资料对平均气温的描述较准确，空间分布都与地面观测资料大致相同，简单订正后可以使用。对最高气温的描述较为准确，对最低气温的描述偏差较大，但两者空间分布与地面观测资料大致相同。究其原因，可能是由于日最高气温一般出现在06 时后，NCEP 再分析资料06 时气温不能完全代表当日最高气温，所以最高气温四季都是负偏差。而日最低气温一般出现在00 时以前，NCEP 再分析资料00 时气温不能完全代表当日最低气温，所以最低气温四季都是正偏差。如何用NCEP 再分析资料获得准确的最高气温和最低气温，是我们以后要研究的内容。