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摘要 利用常规观测资料、ECMWF细网格模式预报资料研究了ECMWF细网格模式降水产品在抚顺地区弱降水预报中的应用与检验。
关键词 ECMWF;细网格模式;弱降水;漏报率;抚顺
中图分类号：P457.6 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）03-154-02
DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.064
不同天气形势下，抚顺地区弱降水的降水落区及降水起止时间不同，湿区的厚度及移动路径对弱降水的影响也非常大，还要考虑到暖区或冷区降水。故对弱降水的预报一直是预报业务中的难点，在天气预报业务中存在弱降水空报及漏报的现象。模式误差是预报误差的主要来源之一，模式终究不能达到完美，发展经验性方法来减小模式误差对预报的影响是非常必要的。为了做好ECMWF细网格数值预报产品的解释和应用工作，为提高ECMWF细网格降水产品对抚顺弱降水预报的准确率，笔者从ECMWF细网格降水数值预报产品入手，检验其在2014及2015年抚顺5—9月弱降水天气中的预报能力，利用欧洲中期数值预报中心高分辨率预报场（0.25°×0.25°）资料以及抚顺加密自动站降水量资料对2014年及2015年汛期5—9月弱降水个例进行统计，并对2014—2015年的ECMWF数值预报降水产品进行检验，分析预报产品的可信度和准确率，以期为ECMWF数值降水预报产品在抚顺弱降水预报中的应用提供参考，以便预报业务人员在中短期预报业务中订正使用，并为今后预报抚顺弱降水天气积累经验，从而提高抚顺弱降水的精细化水平。
1 资料与方法
运用常规观测资料、ECMWF细网格模式预报资料研究ECMWF细网格模式降水产品在抚顺地区弱降水预报中的应用与检验：一是分析ECMWF细网格模式降水产品对抚顺弱降水预报的误差;二是总结经验性方法订正ECMWF细网格模式降水产品对抚顺地区弱降水的预报误差。
（1）选取平均降水量小于3 mm的降水为弱降水，对2014—2015年抚顺地区3个国家基本观测站（章党、清原、新宾）的降雨量进行统计，以及对预报员对降水的空报及漏报个例进行统计，综合得出51个典型弱降水个例，并对这些个例的实况降水量进行统计。
（2）对51个弱降水个例进行ECMWF细网格模式降水产品预报的降水量进行统计。运用48 h预报值减24 h预报值得出前48 h起报的当天降水量的预报值。
（3）对51个弱降水个例进行实况降水起始时间及降水落区的统计。
（4）对51个弱降水个例进行ECMWF细网格模式降水产品预报降水起始时间及降水落区进行统计。
（5）计算ECMWF细网格模式降水产品预报弱降水的准确率：
式中，为空报站（次）数，为预报正确站（次）数，为漏报站（次）数。
2 结果与分析
2.1 预报准确率检验
ECMWF细网格模式降水产品预报抚顺地区弱降水的准确率呈现以下特征：
①漏报率较低。抚顺地区漏报率3%，东部地区漏报率约等于0%;②空报率较高。抚顺地区空报率30%，东部地区空报率27%。
2.2 预报与实况对比
结合图1可以看出，Ec模式预报抚顺地区弱降水降水量与实况降水量相关性较差：章党相关系数2.8%，清原8.3%，新宾9.3%。Ec模式预报抚顺地区弱降水降水量值普遍比实际值偏大：章党平均距平值2.9 mm，清原3.7 mm，新宾3.0 mm。Ec预报降水量小于1.0 mm时，注意配合天气形势预报降水，出现空报几率较大。
Ec模式预报抚顺地区弱降水的降水起止时间与实况降水起止时间相关性较好：章党降水开始时间相关系数95%，结束时间相关系数70%;清原降水开始时间相关系数59%，结束时间46%;新宾降水开始時间94%，结束时间79%。Ec模式预报弱降水的降水开始时间普遍比实际开始时间偏早，Ec模式预报抚顺地区弱降水的降水结束时间普遍比实际结束时间偏晚：章党降水开始时间平均距平值为1.6 h，结束时间平均距平值为-2.5 h;清原降水开始时间平均距平值为1.5 h，结束时间平均距平值为-2.4 h;新宾降水开始时间距平值为2.1 h，结束时间平均距平值为-2.6 h。Ec降水落区预报普遍比实况降水落区大。
3 结论与讨论
（1）ECMWF细网格模式降水产品对抚顺地区降水的预报漏报率：抚顺3%，东部约等于0%;空报率：抚顺30% ，东部27%。
（2）Ec模式预报降水量与实况降水量相关性较差：Ec模式预报降水量值普遍比实际值偏大。Ec预报降水量小于1 mm时，注意配合天气形势预报降水，出现空报几率较大。
（3）Ec模式预报降水起止时间与实况降水起止时间相关性较好：Ec模式预报降水开始时间普遍比实际开始时间偏早，Ec模式预报降水结束时间普遍比实际结束时间偏晚。Ec降水落区预报普遍比实况降水落区大。
因降水实况起始时间整点计算，而ECMWF数值降水预报产品预报时间间隔为3个时次，对于Ec模式预报降水起止时间与实况降水起止时间相关内容只做了粗略统计。
参考文献
[1] 贾健，蒋慧敏，王健. ECMWF细网格要素预报场在乌鲁木齐米东区的预报性能检验[J].陕西气象，2018（5）：23-27.
[2] 李金，刘雯，张超. ECMWF细网格模式2 m温度产品在伊犁河谷预报中的检验[J].沙漠与绿洲气象，2016，10（S1）：39-42.
[3] 季晓东，漆梁波.ECMWF模式降水预报与极端天气预报指数在暴雨预报中的评估与应用[J]. 暴雨灾害，2018，37（6）：77-84.
责任编辑：黄艳飞
关键词 ECMWF;细网格模式;弱降水;漏报率;抚顺
中图分类号：P457.6 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）03-154-02
DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.064
不同天气形势下，抚顺地区弱降水的降水落区及降水起止时间不同，湿区的厚度及移动路径对弱降水的影响也非常大，还要考虑到暖区或冷区降水。故对弱降水的预报一直是预报业务中的难点，在天气预报业务中存在弱降水空报及漏报的现象。模式误差是预报误差的主要来源之一，模式终究不能达到完美，发展经验性方法来减小模式误差对预报的影响是非常必要的。为了做好ECMWF细网格数值预报产品的解释和应用工作，为提高ECMWF细网格降水产品对抚顺弱降水预报的准确率，笔者从ECMWF细网格降水数值预报产品入手，检验其在2014及2015年抚顺5—9月弱降水天气中的预报能力，利用欧洲中期数值预报中心高分辨率预报场（0.25°×0.25°）资料以及抚顺加密自动站降水量资料对2014年及2015年汛期5—9月弱降水个例进行统计，并对2014—2015年的ECMWF数值预报降水产品进行检验，分析预报产品的可信度和准确率，以期为ECMWF数值降水预报产品在抚顺弱降水预报中的应用提供参考，以便预报业务人员在中短期预报业务中订正使用，并为今后预报抚顺弱降水天气积累经验，从而提高抚顺弱降水的精细化水平。
1 资料与方法
运用常规观测资料、ECMWF细网格模式预报资料研究ECMWF细网格模式降水产品在抚顺地区弱降水预报中的应用与检验：一是分析ECMWF细网格模式降水产品对抚顺弱降水预报的误差;二是总结经验性方法订正ECMWF细网格模式降水产品对抚顺地区弱降水的预报误差。
（1）选取平均降水量小于3 mm的降水为弱降水，对2014—2015年抚顺地区3个国家基本观测站（章党、清原、新宾）的降雨量进行统计，以及对预报员对降水的空报及漏报个例进行统计，综合得出51个典型弱降水个例，并对这些个例的实况降水量进行统计。
（2）对51个弱降水个例进行ECMWF细网格模式降水产品预报的降水量进行统计。运用48 h预报值减24 h预报值得出前48 h起报的当天降水量的预报值。
（3）对51个弱降水个例进行实况降水起始时间及降水落区的统计。
（4）对51个弱降水个例进行ECMWF细网格模式降水产品预报降水起始时间及降水落区进行统计。
（5）计算ECMWF细网格模式降水产品预报弱降水的准确率：
式中，为空报站（次）数，为预报正确站（次）数，为漏报站（次）数。
2 结果与分析
2.1 预报准确率检验
ECMWF细网格模式降水产品预报抚顺地区弱降水的准确率呈现以下特征：
①漏报率较低。抚顺地区漏报率3%，东部地区漏报率约等于0%;②空报率较高。抚顺地区空报率30%，东部地区空报率27%。
2.2 预报与实况对比
结合图1可以看出，Ec模式预报抚顺地区弱降水降水量与实况降水量相关性较差：章党相关系数2.8%，清原8.3%，新宾9.3%。Ec模式预报抚顺地区弱降水降水量值普遍比实际值偏大：章党平均距平值2.9 mm，清原3.7 mm，新宾3.0 mm。Ec预报降水量小于1.0 mm时，注意配合天气形势预报降水，出现空报几率较大。
Ec模式预报抚顺地区弱降水的降水起止时间与实况降水起止时间相关性较好：章党降水开始时间相关系数95%，结束时间相关系数70%;清原降水开始时间相关系数59%，结束时间46%;新宾降水开始時间94%，结束时间79%。Ec模式预报弱降水的降水开始时间普遍比实际开始时间偏早，Ec模式预报抚顺地区弱降水的降水结束时间普遍比实际结束时间偏晚：章党降水开始时间平均距平值为1.6 h，结束时间平均距平值为-2.5 h;清原降水开始时间平均距平值为1.5 h，结束时间平均距平值为-2.4 h;新宾降水开始时间距平值为2.1 h，结束时间平均距平值为-2.6 h。Ec降水落区预报普遍比实况降水落区大。
3 结论与讨论
（1）ECMWF细网格模式降水产品对抚顺地区降水的预报漏报率：抚顺3%，东部约等于0%;空报率：抚顺30% ，东部27%。
（2）Ec模式预报降水量与实况降水量相关性较差：Ec模式预报降水量值普遍比实际值偏大。Ec预报降水量小于1 mm时，注意配合天气形势预报降水，出现空报几率较大。
（3）Ec模式预报降水起止时间与实况降水起止时间相关性较好：Ec模式预报降水开始时间普遍比实际开始时间偏早，Ec模式预报降水结束时间普遍比实际结束时间偏晚。Ec降水落区预报普遍比实况降水落区大。
因降水实况起始时间整点计算，而ECMWF数值降水预报产品预报时间间隔为3个时次，对于Ec模式预报降水起止时间与实况降水起止时间相关内容只做了粗略统计。
参考文献
[1] 贾健，蒋慧敏，王健. ECMWF细网格要素预报场在乌鲁木齐米东区的预报性能检验[J].陕西气象，2018（5）：23-27.
[2] 李金，刘雯，张超. ECMWF细网格模式2 m温度产品在伊犁河谷预报中的检验[J].沙漠与绿洲气象，2016，10（S1）：39-42.
[3] 季晓东，漆梁波.ECMWF模式降水预报与极端天气预报指数在暴雨预报中的评估与应用[J]. 暴雨灾害，2018，37（6）：77-84.
责任编辑：黄艳飞