三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验

2024-05-18

三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验（通用3篇）

篇1：三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验

利用MM5、T213和Grapes 3种数值模式的降水预报产品和山西省108个标准测站的降水实况资料,采用客观统计检验方法,对7月各模式在山西省的累加降水预报进行了对比检验.结果表明:24 h中雨以下预报1213优于MM5,中雨以上MM5则略优于T213,48 h预报各级降水MM5都优于T213,T213和MM5对暴雨都有一定的预报能力.无论哪个预报时效和降水量级,Grapes均无明显优势.Grapes预报降水量级和降水范围都偏小,空报较少,漏报严重,尤其48 h和72 h10 mm以上降水基本都漏报.MM5预报降水量级和预报范围都偏大,10 mm以上降水TS评分较其它模式高,但同时空报也比较严重.3种模式TS评分均随降水量级的`增大而减小,T213和Grapes的TS评分随预报时效的增加而减小,MM5的TS评分随预报时效的增加变化不大.

作者：赵海英朱敏嘉米将桃 Zhao Haiying Zhu Minjia Mi Jiangtao 作者单位：赵海英,朱敏嘉,Zhao Haiying,Zhu Minjia(山西省气象台,山西,太原,030006)

米将桃,Mi Jiangtao(山西省垣曲县气象局,山西,垣曲,043705)

刊名：山西气象英文刊名：SHANXI METEOROLOGICAL QUARTERLY年，卷(期)：2009“”(1)分类号：P456.1关键词：数值模式降水量预报检验

篇2：三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验

根据影响天气系统不同,利用9月-2月东北区域中尺度数值模式12 h累积降水预报和东北地区常规站降水实况资料,采用天气学检验方法,从降水中心强度、中心位置、降水主体强度、落区、范围和移速6个方面对东北区域中尺度模式降水预报产品的预报性能进行检验.结果表明:模式对东北地区秋、冬季降水有较好的预报能力,但因天气系统和预报时效不同其预报能力也有较大差异,其中对高空槽预报效果最好;一般情况下,在预报出现偏差时中心和主体强度易偏强,雨带范围易偏大,移速易偏幔.

作者：崔锦周晓珊张爱忠阎琦黄阁张伟 CUI Jin ZHOU Xiao-shan ZHANG Ai-zhong YAN Qi HUANG Ge ZHANG Wei 作者单位：崔锦,CUI Jin(中国气象局沈阳大气环境研究所,辽宁,沈阳110016)

周晓珊,张爱忠,ZHOU Xiao-shan,ZHANG Ai-zhong(沈阳军区空军气象中心,辽宁,沈阳110015)

阎琦,黄阁,YAN Qi,HUANG Ge(辽宁省气象台,辽宁,沈阳110016)

张伟,ZHANG Wei(辽宁省气象科技服务中心,辽宁,沈阳110016)

篇3：三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验

1 资料与方法

收集2015 年6—8 月5 种细网格模式降水预报产品, 包括欧洲、日本、T639、德国及省内的WRF, 用二次线性插值法将格点数据内插到站点上, 与同期降水实况进行对比检验, 检验时效分别为24、48、72 h。对晴雨准确率、一般性降水TS评分、空报率及漏报率及明显降水过程进行检验分析[1]。

2 结果与分析

2.1 晴雨确率检验

2.1.1 前日20:00 起报降水的晴雨确率检验。从图1 可以看出, 前日20:00 起报的降水晴雨确率图上可以看出, 对于6—8 月24 h预报EC模式最好, 晴雨确率为77.1%, T639 次之, 晴雨确率为75.6%, 各家模式的晴雨确率在66%~77%之间;48 h EC和T639 模式最好, 晴雨确率为74.0%, 其次是日本, 晴雨确率为73.9%, 各家模式的晴雨确率在69%~74%之间;72 h, 日本模式最好, 晴雨确率为76.1%, 其次是T639, 晴雨确率为71.3%, 各家模式的晴雨确率在67%~76%之间。综合来看, 24~48 h时效内, T639 和EC模式预报效果较好, 72 h日本预报效果较好。除了日本和WRF外, 其他模式都是随着预报时效的延长, 晴雨准确率也随之下降。

2.1.2 当日8:00 起报降水的晴雨确率检验。从图2 可以看出, 当日8:00 起报的降水晴雨确率图上可以看出, 对于6—8 月24 h预报同样是EC模式最好, 晴雨确率为79.7% ;T639 次之, 晴雨确率为78.7%, 各家模式的晴雨确率在68%~80%之间;48 h, T639 模式最好, 晴雨确率为73.7% , 其次是EC模式, 晴雨确率为72.8%, 各家模式的晴雨确率在66%~74% 之间;72 h, 日本模式最好, 晴雨确率为77.3% , 其次是EC, 晴雨确率为73.4% , 各家模式的晴雨确率在68%~77%之间。综合来看, 24~48 h时效内, EC和T639 模式总体预报效果优于其他模式, 而72 h无论是20:00 起报还是8:00 起报日本都优于其他模式, 有一定参考价值。各家模式随着预报时效的延长确率下降[2]。

比较前日20:00 和当日8:00 起报的降水预报。24 h, 除德国外, 其他4 家模式8:00 起报的降水结果均优于前日20:00 起报的降水结果。48 h预报则不同, 前日20:00 起报的降水预报结果均优于当日8:00 起报的降水预报结果。72 h, 除T639 模式外, 当日8:00 起报的降水结果均优于前日20:00 起报的降水结果。

综合来看, 对于晴雨预报, 24 h宜参考当日8:00 起报的EC或T639 模式;48 h, 宜参考前日20:00 起报的EC或T639 模式;72 h, 宜参考当日8:00 起报的日本或EC模式。也就是说, 对于24、72 h, 宜参考最新时刻资料及时订正预报, 而对于48 h来说则更宜参考前日20:00 的预报结果。

2.2 一般性降水的检验

2.2.1 一般性降水TS评分。从图3 可以看出, 对于前日20:00 起报的一般性降水预报, 24 h TS评分EC最高为61.8%, 其次是T639 为56.6%, 各家模式的TS评分在47%~62%之间。48 h TS评分最高还是EC模式, 为55.9%, 其次是日本55.2%, 各家模式的TS评分在50%~56%之间。日本的72 h TS评分最高为57.8%, 其次是德国49.5%, 各家模式的TS评分在46%~58%之间。除日本和WRF外, 其余3 家模式随着时效的延长一般性降水确率下降, 这点与晴雨确率一致。而日本和WRF模式则是时效越长, 确率越高[3]。

从图4 可以看出, 对于当日8:00 起报的一般性降水预报, 24 h TS评分EC最高为65.2%, 其次是日本为61.6%, 各家模式的TS评分在52%~65%之间。各家模式8:00 起报确率高于前日20:00 确率, 48 h TS评分最高还是EC模式, 为55.5%, 其次是T639 为52.8%, 各家模式的TS评分在47%~56%之间, 8:00 起报确率低于前日20:00 起报确率。EC的72 h TS评分最高为56.3%, 其次是日本55.3%, 各家模式的TS评分在43%~56%之间, 除EC模式外8:00 起报确率低于20:00 起报确率。各家模式随着时效的延长一般性降水确率下降。因此对于一般性降水来说, 24 h预报宜参考当日8:00 起报的EC或日本模式, 而对于48、72 h, 则分别宜参考前日20:00 起报的EC和日本模式。整体来说EC模式在8:00 起报的预报优于其他模式。可为预报提供一定的参考。

2.2.2 一般性降水的空报率。从表1 可以看出, 对于一般性降水的空报率检验, 前日20:00 起报的24 h降水, WRF空报率最高 (49.3%) , 而T639 空报率最低 (31.0%) 。48 h也是WRF空报率最高 (44.9%) , T639 空报率最低 (32.6%) 。72 h则是EC空报最多 (47.0%) , 而日本最少 (35.3%) 。对于8:00 起报的降水, 24 h和48 h与20:00 起报的结论一样。都是WRF空报最高而T639 空报最少, 72 h德国空报最高 (41.5%) , 日本最少 (31.4%) 。综合来看, 无论是20:00 起报还是8:00 起报的一般性降水, 24、48 h都是WRF空报最多, 而T639 空报最少, 对于72 h, 20 h起报EC空报多, 8:00 起报德国空报多, 而无论何时起报, 对于72 h来说都是日本空报最少[4]。

2.2.3 一般性降水的漏报率。从表2 可以看出, 对于一般性降水的漏报率检验, 前日20:00 起报的24 h降水, T639 漏报率最高 (24.1%) , 而EC漏报率最低 (13.9%) 。48 h也是T639漏报率最高 (25.9%) , 而WRF漏报率最低 (7.5%) 。72 h还是T639 漏报最多 (34.2%) , 而日本最少 (15.6%) 。24~72 h T639模式漏报率均为最高。EC和T639 模式随时效延长漏报率升高, 而其他模式随时效延长漏报率降低。对于8:00 起报的降水, 24 h德国漏报率最高 (20.0%) , EC最低 (11.1%) , 48 h日本漏报率最高 (31.8%) , WRF最低 (6.2%) 。72 h T639 漏报最高 (39.2%) , EC最少 (19.2%) 。综合来看, 无论是20:00 起报还是8:00 起报的一般性降水, 24 h都是EC漏报率最低, 48 h WRF漏报率最低, 整体来看T639 漏报率较高。

2.3 大雨以上明显降水过程的检验

2015 年夏季四平市降水较常年同期明显偏少, 有6 次大雨过程, 共7 站次, 均为局地大雨, 因此预报难度非常大。

6 月7 日四平和公主岭出现了大雨, WRF、EC和T639模式报出了此次过程, 但落区都有偏差。

7 月29 日东部伊通出现了大雨, 此次过程只有EC报出了大雨过程, 但落区报在南部四平和梨树, 实况出现在东部。其余模式没有报出大雨过程。

8 月27 日伊通出现了大雨过程, WRF、德国和EC模式报出了此次过程, 但范围偏大。另外3 次过程各家数值模式均未报出明显降水。

2015 年在加密自动气象站上共出现了10 次暴雨过程, 而在国家基本气象站点上并未出现暴雨, 6 月7 日伊通锦山出现暴雨, T639 预报正确, WRF报出了暴雨过程但落区报在西部, 而实况出现在东部。

7 月28 日伊通东升出现了大暴雨, 只有T639 模式报出了此次过程, 但落区偏大。

8 月7 日伊通莫里出现了暴雨, EC和WRF报出了此次暴雨, 但落区有偏差。

其余6 次过程各家模式均为预报暴雨。

综上所述, 在2015 年夏季, WRF和EC模式对大雨有一定的预报能力, 而T639 和WRF对暴雨有一定的预报能力。整体来说, WRF对明显降水预报效果优于其他模式。

3结论

(1) 对于晴雨预报, 24 h宜参考当日8:00 起报的EC或T639 模式;48 h , 宜参考前日20 :00 起报的EC或T639 模式;72 h, 宜参考当日8:00 起报的日本或EC模式。