集合预报2019年拉萨站箱线图检验分析*

德 庆，次仁拉姆，旦增伦珠

（西藏自治区气象台，西藏 拉萨850000）

1 全年天气概况和资料筛选方法

1.1 天气实况

全年累计降水486.9，历史常年平均值为439.1，排名1981年以来的第23 名，历史年降水量最大值为796.6。2019年有81 天降水日数，集中在3月31 日至11月1日之间，1、2月和12月没有出现降水，日降水量超过10毫米的有18 次，最大值为29.7 毫米，出现在8月8 日。

气温全年平均值9.8℃，历史常年平均值8.6℃，按降序排名第8，历史平均值最高10.6℃，最低0.9℃。最低气温全年最低值为-11.1，出现在1月16 日，历史极值为-16.5，最低气温超过-10℃的日数有9 天，1月2 至18 日之间，前后一天最低气温波动超过5℃的有11 次过程；最高气温6月24 日达到30.8℃，突破以往历史极值，超过28℃的天数达13 天，集中在6月14 日至7月3 日之间，气温前后一天波动超过5℃的有9 次。

1.2 检验对象筛选

根据实况筛选了降水超过10 毫米的18 次过程，降温和升温幅度超过5℃的共计20 次，其中最低气温11 次波动过程，最高气温9 次波动过程。

2 集合预报概念和日常业务使用情况

单一的预报值已经不能满足我们的需要，除了一个可能的预报值以外，我们更要知道这个预报值的可信度有多大以及所有可能出现的未来状态有哪些，集合预报是多个模式对某一次天气过程给出的概率预报，集合成员间离散度应该真实反映大气的可预报性或可信度，离散度越小，可预报性越高，可信度就大，反之，可预报性愈低，可信度愈小。在实际预报中第一是我们想通过集合平均提高预报质量，集合平均有过滤掉预报中不确定成分而保留一致的部分倾向。第二如果集合各成员之间差别很大，那么很明显至少其中有些预报是错误的，而如果成员之间有很大的一致性，那么就有更多的理由相信所做的预报。

目前我区预报员对于集合预报产品的理解和应用能力不强，还没有建立有效的基于集合预报的预报思路和习惯，集合预报产品应用水平有待提高，在平时业务中常用参考的单站箱线图实际给出的也是各成员间的离散度或是预报可能出现天气的概率分布，但实际预报仍然给出的是确定性预报而非概率预报，所以在实际日常业务中我们把单站箱线各成员间的平均值读取为一种确定的降水量或某个气温数值来指导预报，所以本文实际的检验对比做法跟集合预报理论本身有一定的不完美拟合，但确实可以作为一种方法，通过检验和检验后的修正来指导业务。

图1 实况13.1 毫米，预报3.5 毫米

图2 实况19.6 毫米，预报9.3 毫米

集合预报数据以08 时和20 时作为起报，那么业务中用到的主要是预报前一天的数据，另外本文中用到的日降水量是20 时至20 时，例如5 日降水量19.6 毫米，那么4 号预报24 小时预报5 日的降水时我们能看到的是3 日20 时预报，所以按这个思路选取了对应的集合箱线图。

3 集合预报箱线图分析检验

3.1 降水

日降水量超过10 毫米的18 次过程中有资料的9 次过程，如图1 至图2，实际预报中根据A 均值线对应的坐标值来估算预报降水量，根据和实况降水对比发现，在10 毫米以上的降水过程中集合预报量级明显的偏小，偏小量集中在8 至12 毫米，只有一次过程中预报偏大18毫米。

3.2 最低气温

最低气温超过5℃及以上升降的12 次过程中有资料的10 次过程，如图3 至图4，在不同季节日里最低气温出现的时间有所差异，但基本上冬春季节是8 点之后出现最低气温，夏秋基本上是在8 点之前，但根据气温逐日曲线的规律，集合箱线上8 时对应的气温能代表当日最低气温的特征，所以统一读取8 时气温均值线对应的宗坐标的数值作为对象，分析发现10 次气温波动中，5 次属于降温，实际降温幅度在5 至6℃，预报降温幅度1 至4℃，在降温过程中集合预报幅度偏小；还有4 次是升温过程，升温实际幅度为5 至6℃，预报升温幅度同样偏小3℃左右，还有一次过程是实际升温6℃，预报降温1℃。另外最低气温预报数值和实况初始相比基本比实际偏低6℃以上，最大偏低13℃，偏低10℃以上的情况占比达50%以上。实际预报业务中只要掌握好这样检验概念，可以通过订正，也就是提高6℃后作为参考和指导。

3.3 最高气温

最高气温超过5℃及以上升降的10 次过程中有资料的8 次过程，如图5 至图6，在不同季节日里最高气温出现的时间有所差异，实际高温冬春季节是17 点至18 点之间出现，夏秋基本上是在18 点至20 时之间，但集合预报箱线上最高出现时间基本都在20 时，根据气温逐日曲线的规律，集合箱线上20 时对应的气温能代表当日最高气温的特征，所以统一读取20 时气温均值线对应纵坐标的数值作为对象，分析发现四次升温过程，预报也是升温，但升温幅度比实际偏小4℃左右，四次降温过程，有三次预报降温，有一次是不降反升，降温幅度同样比实际偏小4℃左右，另外集合预报箱线值比实际气温全部偏低5℃以上，甚至达到13℃，实际预报中需要进行统一的修正，但是对于气温波动的把握完全可以体现出来。

图3 实况降温5.3℃（15 日-5.7℃、16 日-11℃），预报降温4℃（-18.5℃、-22.5℃）

图4 实况降温6℃（2 日-2.1℃、3 日-8.1℃），预报降温2℃（-13℃、-15℃）

图5 实况升温5.5℃（11 日2℃、12 日7.5℃），预报升温2℃（-7℃、-5℃）

4 结束语

（1）全年累计降水486.9 毫米，降水量超过10 毫米的有18 次，最大值为29.7 毫米，出现在8月8 日。气温全年平均值9.8℃，最低气温全年最低值为-11.1，最低气温超过-10℃的日数有9 天，集中在1月2 至18 日之间，最高气温6月24 日达到30.8℃，突破以往历史极值，超过28℃的天数达13 天，集中在6月14 日至7月3 日之间，气温前后一天波动超过5℃波动的全年出现有20 次。

（2）最低气温10 次波动中，5 次属于降温，降温过程中集合预报幅度偏小；还有4 次是升温过程，预报升温幅度同样偏小3℃左右，虽然幅度偏小，但基本能反映每次波动的趋势。另外最低气温预报数值和实况初始相比基本比实际偏低6℃以上，最大偏低13℃，偏低10℃以上的情况占比达50%以上。实际预报业务中只要掌握好这个检验概念，可以通过订正，也就是提高6℃后作为参考和指导。

图6 实况降温5.6℃（8 日11.9℃、9 日6.3℃），预报降温3℃（2℃、-1℃）

（3）最高气温四次升温过程，预报也是升温，但升温幅度比实际偏小4℃左右，四次降温过程，有三次预报降温，有一次是不降反升，降温幅度同样比实际偏小4℃左右，另外集合预报箱线值比实际气温全部偏低5℃以上，甚至达到13℃，实际预报中需要进行统一的修正，但是对于气温波动的把握同样完全可以体现出来。