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国家标准计划《天气预报检验 降水和温度》由 TC345(全国气象防灾减灾标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国气象局

主要起草单位 国家气象中心61540部队61741部队国防科技大学气象海洋学院

目录

基础信息

计划号
20211185-T-416
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2021-04-30
申报日期
2020-10-29
公示开始日期
2021-01-15
公示截止日期
2021-01-29
标准类别
其他
国际标准分类号
07.060
07 数学、自然科学
07.060 地质学、气象学、水文学
归口单位
全国气象防灾减灾标准化技术委员会
执行单位
全国气象防灾减灾标准化技术委员会
主管部门
中国气象局

起草单位

目的意义

预报检验涉及探索和总结预报数据集和观测数据集之间的关系,以及把预报系统的表现和参考预报相比较。

检验是一个统计问题。

预报产生的变量称为预报量(predictand)。

在有限的取值范围内,可以取任意值的叫连续(continuous)预报量。

如温度预报。

连续变量使用阈值可以产生分类预报量;分类(categorical)预报量是离散变量。

例如降水预报的晴雨、分级累加降水预报等。

对连续性预报量的预报检验评分指标包括一阶的偏差、平均误差、平均绝对误差等,二阶的均方差、相关系数等。

分类预报对于可做有无预测的二元事件比如晴雨预报,通过对比实况和预报数据序列,寻求一些事件发生数量的函数作为检验预报性能的指标,包括命中站(次)数、空报站(次)数、漏报站(次)数和正确否定站数(次)可以得到2×2的联合分布表。

延伸至两个以上分类即如分级累加降水等预报。

无论在民用或军用天气预报业务流程中,质量检验都是重要不可或缺的一环。

从管理的角度来说,需要对预报表现有一个数值上的度量,否则就没有一个客观的途径来判断培训、设备或者预报模式的改变对预报质量的影响到底如何。

检验评分能够度量预报随着时间推移所取得的进步,以及不同预报模式系统和预报员的预报质量对比。

如果检验结果传达的信息详实,能够给管理者、科学家或用户提供预报质量的具体信息并做出合理的决策。

其中降水和温度又都是预报业务中最重要的气象要素之一。

而目前民用军用、国家级、省级各项业务所采用的检验方法、检验指标不尽相同也没有相应的标准。

针对降水预报检验,包括定量降水预报、智能网格降水预报、中期延伸期降水预报检验的是预报员的分级落区预报,对该预报进行分级、累加降水预报检验。

全国城镇天气预报检验增加了晴雨及一般性降水、暴雨(雪)以上的分类。

另外,大城市精细化预报的降水量检验中,采用的方法是将预报实况降水量分成若干区间,根据预报与实况相差区间的关系定不同的得分。

还有公众暴雨预报检验引入e指数函数构建暴雨预报评分基函数,预报检验点与观测站点进行30km半径范围的邻域匹配,同时利用e指数函数计算了邻域半径范围内不同观测站点的距离权重。

温度检验在业务中相对较统一,主要计算平均绝对误差、≤2℃预报准确率、技巧评分等。

其中中期延伸期温度计算温度距平预报评分。

另外,不同的主客观预报方法及产品的相关报告中所采用的评估形式及检验指标也是不尽相同。

因此,确定降水、温度检验的权威标准有助于预报质量检验的统一,同时也能给出降水、温度预报客观公正的评价。

范围和主要技术内容

本标准通过研究降水、温度预报在国省市县多级预报产品及连续预报量、分类预报量(离散变量)的不同特征,以及确定性预报的不同检验方法。给出了降水、温度预报质量的产品检验内容及检验指标的计算方法,并提供适用于国家、省、市、县预报发布单位检验系统的方法。本标准适用于国家、省、市、县各级检验单站和区域天气预报质量,包括指导预报和公众预报。 本标准采用降水检验方法主要将降水量分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨和小雪、中雪、大雪、暴雪10个等级,检验上述10级降水、一般性降水[小雨(雪)至大雨(雪)]和暴雨(雪)以上(暴雨至特大暴雨和暴雪)预报情况。累加降水量级检验:检验对≥0.1mm、≥10.0mm、≥25.0mm、≥50.0mm、≥100.0mm、≥250.0mm降水的预报情况。晴雨(雪)检验:对有降水、无降水两种类别进行检验。降水检验计算TS评分、漏报率、空报率、技巧评分、预报偏差及预报准确率等检验指标。温度检验方法计算最高最低温度及整点温度预报平均误差、平均绝对误差及≤1℃(≤2℃)预报准确率、技巧评分。