李金海祁艳
（青海省气象台，西宁810000）
摘要：本文基于2015年青海省50个国家站点实况气温数据，开展了对WRF中尺度预报模式预报逐小时的准确率、预报偏差、平均绝对误差检验。检验结果表明,WRF模式对青海省平均预报绝对误差3.7℃，预报准确率43.1%；对预报结果进行平均偏差订正后，全省平均气温预报准确率提高到75%，平均绝对误差下降到2.5℃；对逐小时平均偏差分析表明WRF模式预报各时次存在系统误差，以西宁、茫崖为例，拟合逐小时平均偏差订正后，预报准确率得 到了进一步提升，绝对误差有明显下降。
关键词:WRF模式；准确率；平均绝对误差；误差订正；曲线拟合订正
引言
WRF数值模式是由美国国家大气研究中心（NCAR）和国家环境预报中心（NCEP）等联合研究发展的业务和研究共用的新一代数值模式和数据同化系统，是统一的“公用体模式”。WRF模式因其先进的数据同化技术、强大的网格嵌套能力和多种可选的物理过程参数化方案，在模拟对流和中尺度降水方面表现凸出。青海省气象台2014年实现WRF 小型机在青海的业务正式运行，但一直未开展长期的预报检验及数值释用；开展WRF模式预报误差的时空分布特征分析对WRF产品的解释应用及预报及服务人员的使用有重要意义，特别是青海的地形复杂，不同地区海拔、影响系统等不同，对预报效果检验及解释应用尤为重要。
目前，多学者对于我国东部地区数值预报效果以一个时段或者几次天气过程的降水预报实验为主，或者对于数值预报多开展不同参数化方案对比研究[1-5]；青海省内也有学者进行了实况气温序列研究[6]等，但对于稳定的业务运行模式，参数化方案较少改变，青海省尚未开展气温检验，因此在业务中开展数值预报结果对青海的检验及预报结果解释应用更为重要。
1资料选取及检验方法
1.1资料选取
预报资料为WRF中尺度数值模式2015年08
时起报的预报资料，24h逐小时温度格点预报资料，网格分辨率为15km×15km；用grads处理成文本文档，差值到青海省50个国家级气象站点；实况资料为青海省50个国家站该时段逐小时实况气温。1.2检验方法
将WRF预报模式预报产品差值到50个国家气象站点，按照气温预报准确率、平均误差、平均绝对误差进行计算。
预报偏差：dis=F i-Q i，
平均绝对误差:T MEA=
1
N
N
i=1
∑|F i-O i|，
预报准确率：TT k=
Nr k
Nf k
伊100%，
其中，F i为第i站（天）预报温度，Ｏi为第i站（天）实况温度，K为1、2，分别代表|F i-O i|≤1℃、|F i-O i|≤2℃，N rk为预报正确的站（天）数，N fK为预报的总站(天)数。温度预报准确率的实际含义是温度预报误差≤1℃（2℃）的百分率。
2检验结果
2.1各站逐小时温度预报准确率
为检验WRF模式2m温度误差在2℃范围的准确率，开展了全省逐小时气温的检验。经计算，WRF模式在全省50个国家站中误差在2℃范围的平均预报准确率为43.1％，只有20个站的预报准确率在50％以上，其余站点预报准确率在50％以下（图1左）。从其空间分布来看，玉树南部、祁连山区、
及黄河河谷预报准确率较低，德令哈甚至低于10％；西宁、黄南南部、海南南部、果洛大部及柴达木盆地南缘预报效果较好，达到50％以上（图1右）。
2.2各站逐小时温度平均绝对误差、预报误差
为进一步开展数值检验，对各站进行逐小时温度平均误差与平均绝对误差计算，分布图如图2所示。
图1WRF 模式逐小时气温预报准确率（左）及空间分布（右）
图2WRF 模式逐小时气温预报平均误差（左）及平均绝对误差分布（右
）
结果表明，WRF 模式对全省50个站点的气温预报平均误差为-2.7℃，平均预报绝对误差为3.7℃；从空间分布上看，同预报准确率一致，海西北部、祁连山区、玉树南部地区平均预报误差大于5℃，海东东部、黄南北部误差为5℃左右，盆地及西宁地区预报效果较好。由此可见，为提高预报精准度，需要对WRF 预报进行解释应用，进行订正。2.3各站逐小时温度预报进行偏差订正后检验情况令预报误差=平均误差+随机误差，采用平均误差订正，即，将WRF 模式气温数据进行偏差订正，对于每个站的输出结果加上平均误差，重新开展准确率及平均绝对误差计算。
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订正公式：平均绝对误差：
T MAE =1
N N天津美食一条街
i=1
移|F i +dis ——
—-Q i |，
dis ——
—为该站点平均预报误差。
为计算订正后的温度预报平均绝对误差相对于
原始输出预报的提高率，引进技巧评分；
技巧评分的计算公式为：
SST=芜湖方特门票包括哪些项目
T MAEN -T MAEF
T MAEN
×100%
T MAEN 为WRF 输出预报的温度预报平均绝对误差，T MAEF 为订正后的温度预报平均绝对误差。订正后气温准确率（图3左）、平均绝对误差（图3右）
对各站、各时次进行平均偏差订正后，平均绝对误差有了明显下降，气温预报准确率也有了明显提高，能达到70％以上，全省平均气温预报准确率提高到75％，平均绝对误差下降到2.5℃，预报准确率有了明显提高，但平均绝对误差下降不多。预报技巧SST 为（3.7-2.5）/3.7=32.4％，预报平均绝对误差还是较大，因此需对各站进行逐小时气温预报误差分析。从各站平均误差订正前后各站预报准确率对比图可以看出，对于预报差的站点，提高明显；对于预报质量好的站点，提高很差，甚至小灶火（站号52707）出现了负订正，因此需要对逐小时预报误差进行分析。2.4各站逐小时全年的平均误差拟合订正(茫崖、西宁为例)2.4.1
茫崖尧西宁各时次的平均误差分布
图3WRF模式平均误差订正后逐小时气温预报准确率（左）及平均绝对误差分布（右）
从各站逐时次平均偏差来看，均拟合成正弦（余弦）曲线或者多项式曲线，波峰在10时，波谷在19时左右，但每个站的值不对称，因此可对WRF输出结果逐站点进行逐小时订正。
2.4.2拟合曲线订正(51886、52866站为例)
将各站的逐时次平均预报误差根据分布拟合成以预报时次为自变量的函数y=f（x），x为时次，取值范围1~24，函数主要采取多项式及三角函数拟合。
（1）茫崖（51886）站拟合逐时次平均误差拟合订正。
正弦拟合公式为y=2.17×SIN(0.273x-0.54)-1，多项式拟合公式：y=0.0318x2-0.0318x-2.0393，拟合结果如图5所示。
从图5可以看到茫崖逐时次误差为00~09时多项式分布，09时以后呈三角函数分布，因此，为提高预报准确率，对00时~09时进行多项式拟合，对
图451886、52886站逐时次全年预报平均偏差曲线图
图5不同拟合方式对比图
10-23时采用正弦拟合，带入逐时次误差中重新计算预报准确率及平均绝对误差。综合结果如表1，可以看到曲线订正后平均绝对误差较平均误差订正后降低了0.3℃，订正技巧为26.9％，优于平均误差订正。
（2）52866站拟合逐时次平均误差
同理，西宁站逐时次误差分布拟合公式：y=3.17×SIN(0.273x-0.12)-1.21，正弦曲线订正后，
平均绝对误差2.3℃，逐小时气温预报准确率76.5％，各种结果对比如表2，订正技巧为23.3％，准确率提高了19.5％，优于平均误差订正。
3结语及讨论
（1）WRF 模式在全省50个国家站中误差在
2℃范围的平均预报准确率为43.1％，平均绝对误差只有20个站的预报准确率在50％以上，其余站点预报准确率在50％以下。平均误差为-2.7℃，平均预报绝对误差为3.7℃；从其空间分布来看，在玉树南部、祁连山区、及黄河河谷预报准确率较低；西宁、黄南南部、海南南部、果洛大部及柴达木盆地南缘预
表1茫崖站平均误差订正与曲线订正对比
图652866拟合曲线
表2茫崖站平均误差订正与曲线订正对比
丽江住宿客栈排名茫崖
（51886）未订正平均误差订正
曲线订正平均绝对误差
（℃） 2.6 2.2 1.9准确率
（％）55.2
77.3
79.9
西宁（52866）未订正平均误差订正
曲线订正平均绝对误差（℃）
3 2.7 2.3准确率（％）
57.3
73.9
76.5
报效果较好。
（2）为提高预报人员对WRF 数值模式使用能力，以茫崖、西宁两站为例，对WRF 模式产品开展了
平均误差订正、逐小时误差曲线拟合订正两种订正方法，发现2种方法对于WRF 模式气温预报准确提高及平均绝对误差的降低均明显，曲线订正相比平均误差订正更优，准确率提高更高、平均绝对误差降低更明显。
（3）本文主要是对全年开展订正，后期滑动订正或按月、季节进行检验并解释应用。在滑动训练期下可能有更好的预报效果[7]
，同时，可以开展对其他
常用的数值预报，如EC 、GRAPE 等模式的检验释
用，提高预报员对模式的使用能力。参考文献院
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家庭式日租房一天50[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.
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柴达木盆地近55年降水特征分析
相守贵1,2张成毅1李生辰3韩廷芳4樊万珍5祁栋林3
（1.青海省茫崖气象局，茫崖行委816499；2.青海省防灾减灾重点实验室，西宁810001；
3.青海省气象科学研究所，西宁810001；
4.青海省格尔木市气象局，格尔木市816000；
5.青海省冷湖行委气象局，冷湖行委817400）
摘要：为了进一步研究柴达木盆地的灾害性天气，根据柴达木盆地12个站近55年的降水量日数据、降水日数、降水量级日数，利用小波分析、Mann-Kendall检验等得出，近55年盆地经历了2个时期，在2001年之前为相对偏旱期，之后为相对不旱期；在月变化中，只有10月份是随年代增加而呈减少的趋势，其他月份均呈增加趋势,6、7月份增加明显；近55年盆地年降水量、降水日数呈现出南部、东部比北部、西部偏多的趋势；天峻为≥10mm、≥25mm、≥50mm日数的高值区，而冷湖、茫崖、小灶火地区≥25mm、≥50mm为低值区；通过累计距平与Mann-Kendall法进一步确定，年降水量的突变年份在1998年。
关键词：柴达木；降水量；降水日数；降水量级
引言
柴达木盆地处于青藏高原腹地，为中国三大内陆盆地之一。柴达木盆地气候属高原大陆性气候，常年干旱，年降水量自东南部的200多mm递减到西北部的十几mm，盆地西北部≥5mm的日数是少见的，≥10mm的日数就更少见。青海省柴达木盆地东北缘地貌类型复杂，新构造运动强烈，由各种内外应力造成的地质灾害具有类多、发生频繁等现象，集中反映在土地荒漠化、水土流失、草场退化、湖泊萎缩。柴达木盆地因其特殊的地质环境背景，泥石流成为盆地内地质灾害主要灾种，这对当地人民的人身安全及财产存在一定的危险，所以研究降水及降水各个量级对灾害的发生有很重要的意义。
1资料选取及标准
凤凰山旅游景区游玩攻略资料来自青海省信息中心，利用柴达木盆地12个气象站（分别为：茫崖、冷湖、大柴旦、茶卡、天峻、格尔木、小灶火、诺木洪、都兰、德令哈、沱沱河、五道梁）1961～2015年的日降水资料及2006～2016年每年6~9月自动气象站小时降水量，分别统计了日降水量≥0.1mm、≥10.0mm、≥25.0mm、≥50.0mm以上的日数。
2结果与分析
2.1降水的年代际变化特征
柴达木盆地年平均降水量为151.2mm，年降水的气候倾向率为8.48mm/10a，通过了0.01的显著检验，这与李燕等[2]研究的柴达木降水量呈上升趋势是一致的。
图1为近55年柴达木盆地年降水变化距平及累计距平曲线图，由图1可知，柴达木盆地年均降水量在1961～2001年多为负距平，但1967、1989年出现了大的正距平，这是由于极度降水引起的；1971、1974、1977、1981、1982、1986年出现了小的正距平；2002年～2015年多正距平，在2003、2006、2013年出现了小的负距平。累计距平曲线在1961～2001年呈下降趋势，距平多为负距平，处于盆地相对偏旱期；2002~2015年呈上升趋势，距平多为正距平，盆地处于相对不旱期。
