三种全球预报产品中国区近地面气温短期预报效果检验

发布时间：2021-10-05 14:22

　　全球气象预报产品是扩散模式、空气质量模式的重要基础资料和前提条件,其误差直接影响模拟结果的准确度。为考察不同气象预报产品的误差,选取2016年6月至2017年5月GFS、ECMWF、T639三种全球气象预报产品,利用中国2100个地面观测站数据,对预报产品中近地面气温进行了对比,并分析了其在不同季节、不同区域的特征。结果表明:在中国区域三种气象产品气温预报存在偏低预报的趋势,其均方根误差的年平均值为2.60—3.52℃,相关系数的年平均值为0.89—0.92,平均绝对误差的年平均值为1.87—2.67℃。整体而言,EC表现最佳,其余依次为GFS、T639。气温预报误差存在季节变化特征,三种产品均方根误差与平均绝对误差均表现为夏秋季优于春冬季,相关系数表现为秋冬季优于春夏季。气温预报误差存在明显的地域差异,三种气象预报产品的气温误差空间分布特征较为相似,在中国华东地区误差值表现较低,在西南地区误差较高。同时,其误差水平在中国沿海地区表现较低,在地形复杂地区表现较高。 

【文章来源】：气象与环境学报. 2020,36(04)

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

中国2100个气象站的空间分布(a)和中国分区示意图(b)

图3 2016年6月1日至2017年5月31日中国区域内近地面气温的年平均与季平均均方根误差(a)、相关系数(b)、平均绝对误差(c)和平均误差(d)总的来说，在中国区域三种气象产品气温预报存在偏低预报的趋势，其均方根误差的年平均值为2.60—3.52℃，相关系数的年平均值为0.89—0.92，平均误差的年平均值为1.87—2.67℃。整体而言，EC表现最佳，其余依次为GFS、T639。气温预报误差存在季节变化特征，均方根误差与平均绝对误差三种产品均表现为夏季、秋季优于春季、冬季，相关系数则表现为秋季、冬季优于春季、夏季。

在中国区域近地面气温的平均绝对误差EC主要集中在1.5—2.0℃，GFS主要集中在1.7—2.6℃，T639主要集中在2.3—3.5℃。整体而言，EC表现最佳，GFS第二，T639第三。同时，三种产品的时间分布特征类似，均在9月均方根误差最小，3月均方根误差最大。EC的平均误差主要集中在-1.4～-0.4℃，GFS主要集中在-1.4～0.2℃，T639主要集中在-3.0～-0.8℃。整体而言，平均误差基本均为负值，因此三种产品均存在偏低预报的趋势。为了更清楚地了解近地面气温误差的季节变化特征，进一步计算误差的年平均与季节平均(春季(3—5月);夏季(6—8月);秋季(9—11月);冬季(12月至翌年2月)。由图3可知，2016年6月1日至2017年5月31日中国区域近地面气温均方根误差的年平均值EC最小为2.64℃，GFS次之为3.03℃，T639最大为3.52℃。均方根误差的季节平均值按照夏季、秋季、冬季、春季的顺序，EC的分别为2.51℃、2.49℃、2.72℃、2.85℃，秋季最佳，其余依次为夏季、冬季、春季;GFS分别为2.96℃、2.86℃、3.20℃、3.10℃，秋季最佳，其余依次为夏季、春季、冬季;T639分别为3.22℃、3.20℃、3.79℃、3.87℃，秋季最佳，其余依次为夏季、冬季、春季。整体而言，EC表现最佳，GFS第二，T639第三，且三种产品均表现为夏秋季优于春冬季。相关系数的年平均值EC最大为0.92,GFS次之为0.89,T639最小为0.89与GFS很接近。按照夏季、秋季、冬季、春季的顺序，EC分别为0.89、0.94、0.96、0.91，冬季最佳，其余依次为秋季、春季、夏季;T639分别为0.84、0.91、0.93、0.87，冬季最佳，其余依次为秋季、春季、夏季;GFS为0.84、0.91、0.94、0.88，冬季最佳，其余依次为秋季、春季、夏季;整体而言，EC表现最佳，T639在夏季、秋季优于GFS，在冬季和春季则相反。近地面气温平均绝对误差的年平均值EC最小为1.87℃，GFS次之为2.25℃，T639最大为2.67℃。季节平均值按照夏季、秋季、冬季、春季的顺序，EC的分别为1.82℃、1.76℃、1.92℃、1.97℃，秋季最佳，其余依次为夏季、冬季、春季;GFS分别为2.25℃、2.12℃、2.35℃、2.29℃，秋季最佳，其余依次为夏季、春季、冬季;T639分别为2.45℃、2.43℃、2.87℃、2.95℃，秋季最佳，其余依次为夏季、冬季、春季。整体而言，EC表现最佳，GFS第二，T639第三，且三种产品均表现为夏季、秋季优于春季、冬季。平均误差的年平均值GFS最佳为-0.8℃，EC次之为-0.95℃，T639第三为-1.70℃。平均误差的季节平均值按照夏季、秋季、冬季、春季的顺序，EC的分别为-1.08℃、-0.83℃、-0.70℃、-1.66℃，冬季最佳，其余依次为秋季、夏季、春季;GFS分别为-0.83℃、-0.75℃、-0.73℃、-0.84℃，冬季最佳，其余依次为秋季、夏季、春季;T639分别为-1.55℃、-1.46℃、-1.88℃、-1.90℃，秋季表现最佳，其余依次为夏季、冬季、春季。整体而言，平均误差T639秋夏表现较好，EC、GFS则冬季和秋季表现较好。同时，平均误差的季节平均值均为负值，除了冬天EC略大于GFS，其他季节均为GFS最佳，EC第二，T639第三。

【参考文献】：
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本文编号：3419924