山东省第22届运动会期间两种中尺度模式温度产品业务应用效果的检验和评估

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为更好地了解WRF-RUC模式和MM5模式两种中尺度模式温度产品对温度的预报性能,结合山东省第22届运动会(2010年9月19日在淄博市举办,以下简称省运会)期间对温度预报的需要和淄博市气象局专业技术人员日常业务的需要,本文采用统计学检验方法,对2010年6-9月份淄博市体育馆和市所辖8个区县共九个自动站的WRF-RUC和MM5数值模式温度预报产品进行准确率和误差等多方面的分析,统计过程中发现气温与相对湿度、降水、风向三个要素密切相关,将逐日预报时的误差与逐日降水量、主导风向、最大风速等要素进行对比,按降水、风向、风速进行订正,给出订正后的逐时预报,并对两种数值模式应用效果做对比分析。对比结果表明,WRF-RUC模式6-9月份各站最低气温24小时预报绝对误差平均值为1.5℃,误差值小于或等于2℃的预报准确率为75.8%,多数站点较好,只有沂源和桓台两地区误差值较低;最高气温绝对误差平均值为1.4℃,误差小于或等于2℃预报准确率平均为77.8%,各站点误差相差较小。随着预报时效延长,48小时预报准确率略有下降。WRF-RUC模式的温度预报准确率较高,但南部山区和北部平原的最高气温可信度较低,预报员在应用时应注意对南、北两站的订正。采用订正指标对南部和北部订正后预报准确率明显提高。订正后,采用WRF-RUC模式时,24小时最低气温预报绝对误差平均值小于或等于2℃的预报准确率各站点平均达到80.0%;采用MM5模式时,6-9月份各站点24小时最低气温预报绝对误差平均值为1.8℃,误差小于或等于2℃的预报准确率为63.5%,各站点误差相差较大;最高气温绝对误差平均值为1.8℃,误差小于或等于2℃预报准确率平均为65.9%,各站点误差相差较小。而随着预报时效延长,48小时、72小时预报准确率依次下降。MM5模式最低气温的预报误差主要表现为系统误差,各站点24小时、48小时最低气温预报高出0~2℃。最高气温的预报误差与天气形势密切相关,阴雨天、东北风预报时偏高,晴朗干燥天、西南风时预报偏低。MM5模式采用订正指标订正后预报准确率明显提高。订正后,24小时最低气温误差小于或等于2℃的预报准确率各站平均达到81.2%,较订正前提高了17.6%,各站提高幅度差别较大。最高气温24小时误差小于或等于2℃的预报准确率平均为76.7%,较订正前提高10.8%,各站提高幅度差别较小。48小时订正后预准确率提高幅度略低于24小时,72小时可不作订正。24和48小时对温度的预报效果方面看,WRF-RUC模式预报结果优于MM5模式的预报结果,各站点绝对误差平均值都在2℃以下。不同区域预报误差存在差别,引起这些预报误差较大的原因之一是这些地区温度本身变率较大,有的区域系统误差相对明显一些。但因仅检验省运会期间4个月的预报数据,虽具有一定的代表性,但检验分析结果不能全面反映这两种模式的预报能力,仅作为参考依据。在今后的检验中应加长时效。
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