T639数值预报产品对石河子垦区降水预报的检验*

（新疆石河子气象局，新疆 石河子 832000）

0 引言

目前，天气预报发布的短、中、长期天气预报均是以数值产品为主要依据。天气预报的准确率很大程度上取决于依据的准确性。因此，数值产品的准确度直接关系到预报的准确率，影响到服务质量和经济社会效益[1－5]。由于受当地各种因素的影响，T639预报产品资料的时效、准确度都有一定的误差。为此，我们对T639数值预报产品物理量场的绝对误差值和相关系数进行检验评估，以便更好地运用数值产品，提高预报的准确率。

1 资料和方法

选取石河子垦区2017年（1～8月）大降水实况资料与预报场计算绝对误差和相关系数，对T639细网格数值模式产品的物理量场资料进行预报准确度的检验。本次检验资料的种类为高度场、温度场、地面气压场、相对湿度、比湿、水汽通量、涡度、垂直速度等，检验层次为500 hPa、700 hPa和850 hPa三层，检验时段为2017年（1～8月），时效为24 h、48 h、72 h、96 h四个时次。检验方法：计算各物理量场某预报时效的平均绝对误差、各预报场与实况场相关系数[6－9]。由以下公式计算：

式中， 为日平均误差，R为相关系数，F为预报值，A为实况值，F为格点平均值。利用公式（1）可以计算出预报时效的平均误差，利用公式（2）可得出某预报场与相应零时场的相关系数。

2 检验结果

2.1 形势场预报值与降水的检验

降水形成时，欧亚中高纬度维持两脊一槽型、一脊一槽型、南北二支锋区汇合或中纬度锋区分裂短波槽型、南支槽发展东北上型或北支槽发展东南下型，且关键区内的5个经纬距内有≥2根等高线和等温线，降水量级与锋区强度及持续时间呈正相关关系。

2.2 变高场预报与降水的检验

降水开始时，500 hPa变高场上，石河子处于负变高区控制，负变高值越大，降水越明显，若石河子地区处于正变高区，则不会出现降水。

2.3 变压场预报与降水的检验

降水形成过程中，地面变压场上，石河子处于正变压区控制，若石河子地区为负变压区控制，则不会出现降水。

2.4 风场预报与降水的检验

风场预报上，石河子位于中低层中尺度辐合切变线控制，并伴有高低空急流，降水量级与风场辐合和高低空急流的强度及持续时间呈正相关，降水范围与风场辐合区和高低空急流的范围也呈正相关关系，风场预报指标在实效上超前于降水。若石河子地区无高低空急流及辐合切变线相对应，则一般不会出现明显降水。

2.5 流场预报与降水的关系

流场预告图上显示，石河子处于850 hPa偏东流场、700 hPa西南流场、500 hPa偏西气流控制中，且降水中心位于850 hPa气流辐合点附近及低层的偏东气流、中层的西南气流和高层的偏西气流交汇处，降水量级与三股气流辐合的强度及持续时间呈正相关关系。流场预报指标在实效上超前于降水。若石河子地区无三股气流辐合，则不会出现明显降水。

2.6 水汽条件检验

比湿场预告图上显示，石河子地区处于q0＞2.0 g/kg区域内。降水量级和范围与q0＞2.0 g/kg大值中心强度、持续时间和范围成正相关关系。如果石河子地区q0＜4.0 g/kg，则一般不会出现降水。700 hPa和850 hPa的比湿预报在24 h和48 h预报时效内平均误差均＜1.0 g/kg，72 h预报时效内平均误差均＜1.5 g/kg，96 h预报时效内平均误差均 ＜2.1 g/kg。

水汽通量预告图上显示，石河子地区处于水汽通量 rf＞ 20 × 10 g/（cm·hPa·s） 控制区，rf大值中心的强度、持续时间与降水量级成正相关关系，大值中心的范围与降水的范围也成正相关关系。若石河子地区水汽通量 ＜ 20 × 10 g/（cm·hPa·s）时，则一般不会出现明显降水。700 hPa和850 hPa的水汽通量预报在24 h和48 h预报时效内平均误差均 ＜ 1.1 g/（cm·hPa·s），72 h 和 96 h 预报时效内平均误差均 ＜ 1.6 g/（cm·hPa·s）。

相对湿度预告图上显示，石河子地区位于相对湿度 ≥60%控制区，大值中心的强度、持续时间和降水量级成正相关关系，大值中心的范围和降水量级也成正相关关系。如果石河子地区相对湿度在60%以下时，则不会出现降水。700 hPa温度露点差24～48 h内为-4.2～-3.2℃，700 hPa和850 hPa温度露点差24～72 h预报时效内平均误差为0.6℃，其他时效＜0.6℃。

2.7 动力条件检验

垂直速度场预告图上，石河子地区处于上升运动区控制，降水量级与上升运动中心值强度及持续时间呈正相关，降水范围与上升运动区范围也呈正相关关系。若石河子地区处于下沉运动区，则不会出现降水。

2.8 相关系数

水汽条件相关系数显示，850 hPa比湿、水汽通量、温度露点差24 h和48 h预报时效的相关系数＞0.8；850 hPa和700 hPa水汽通量72 h预报时效的相关系数＜0.6，其他时次的相关系数＞0.6。

动力条件相关系数显示，850 hPa、700 hPa和500 hPa的散度以及涡度和垂直速度的相关系数依次减少，24 h和48 h预报时效的相关系数＞0.7，72 h和96 h预报时效的相关系数＜0.6。

3 小结

（1）预报时效统计检验表明，近期预报比远期好，平均绝对误差值随预报时效延长而加大，相关系数随预报时效延长而逐渐减小，24 h和48 h预报参考价值最大；（2）低层预报物理要素一般比高层平均误差和绝对误差小，相关系数随预报时效延长而逐渐减小，对流层中低层850 hPa和700 hPa比500 hPa预报参考价值大；（3）动力条件的平均绝对误差较大，但相关系数较高。水汽条件中，850 hPa比湿、水汽通量48 h预报时效内的绝对误差值均较小，而850 hPa水汽通量散度和对流层中低层温度露点差的平均误差较大。

[1]管成功，王克敏，陈晓红.2002—2005年T213降水预报产品分析检验 [J].气象，2006，32 （8）：71-76.

[2]吴秋霞，史历，翁永辉，等.AREMS/973模式系统对2004年中国汛期降水实时预报检验 [J].大气科学，2007，31（2）：298-310.

[3]刘为一.2014年3～5月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J].气象，2014，40（8）：1019-1025.

[4]何光碧，陈静，肖玉华，等.AREM数值模式对2005年汛期四川的降水预报[J].气象，2006，32（7 ）：64-71.

[5]陈超君，李俊，王明欢.2013年华中区域中尺度业务数值预报的客观检验[J].暴雨灾害，2014，33（2）：187-192.

[6]张峰.2014年6～8月T639、ECMWF及日本模式中期预 报性能检验[J].气象，2014，40（11）：1414-1421.

[7]赵晓琳.2014年9～11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验[J].气象，2015，41（2）：247-253.

[8]买买提·阿布都拉.数值预报产品在和田市2009年汛期降水预报中的准确性检验 [J].沙漠与绿洲气象，2010，4（6）：20-23.

[9]周慧，崔应杰，胡江凯，等.T639模式对2008年长江流域重大灾害性降水天气过程预报性能的检验分析 [J].气象，2010，36（6）：60-67.