葫芦岛市连山区温度精细化预报研究

潘忠义 孟振雄 关肖月 金铁力 陈新

1、葫芦岛市连山区气象局 2、葫芦岛市气象局

引言

精细化预报是天气预报发展的方向，对于目前县级气象部门来讲，乡镇天气预报就是主要的精细化预报产品之一，乡镇天气预报的准确率也是对县级气象台站考核的重要指标。随着当前经济社会的快速发展，社会各界对天气预报的需求也越来越高，因此提高乡镇天气预报的准确率，提高县级气象部门精细化预报水平显得很有必要。

精细化到乡镇的天气预报是辽宁省气象局提出来的，要求各级气象台的乡镇最高（最低）温度预报准确率在71%以上。开展乡镇温度精细化预报方法研究，目的在于提高乡镇温度预报质量，更好地为社会和民生服务。

1 精细化温度预报研究技术方案

统计分析2013 年以来连山、兴城和建昌等3 个国家站和连山区范围内9 个区域自动站的逐日自动站数据，整理提取各站逐日最高气温、最低气温等要素；利用数据分析处理软件统计区域站温度与国家站温度之间的线性关系，按月依次建立各个区域站最高气温、最低气温与国家站之间的预报模型，并以国家站气温做因子建立区域站的温度预报方程；最后再利用葫芦岛市气象台制作的城镇天气预报中相应站点气温的预报做为预报因子，将其带入统计分析得到的方程中，得出各区域站最终的预报结果。

2 资料统计分析

统计分析2013 年以来连山、兴城和建昌等3 个国家站和连山区范围内9 个区域自动站的逐日自动站数据，整理提取各站逐日最高气温、最低气温等要素；利用IBMSPSS Statistics 数据编辑器分析区域站温度与国家站温度之间的线性关系，按月和双月计算相关系数。

3 乡镇温度预报订正系统平台的构建

该平台主要功能包含市气象台预报报文的下载、连山区乡镇温度预报的计算和预报结果查看三部分。

第一部分是葫芦岛市气象台预报报文的下载。这部分主要内容是依据当前系统的日期和时间，生成FTP 下载脚本文件，通过后台调用系统自带的FTP 应用程序读取该脚本的内容，实现自动下载当前时次的市气象台预报报文。

第二部分为连山区乡镇温度预报订正的计算，这也是该平台的主要部分。这一部分的主要内容首先是读取下载到本地固定路径下的预报报文，从中读取连山站、建昌站和兴城站24 小时最高、最低气温的预报结果，接下来将上述结果代入之前通过统计分析得到的各乡镇站点的高低温预报方程中去，由于之前的统计结果显示，每1 个月的预报方程和每2 个月的预报方程的预报效果都较好，因此在程序中选择两种方法，计算出两种结果。由于VB 输出的结果在文本上显示时会有字符长度长短不一，所以再用Fortran 将VB 输出的结果再次转写成.txt 格式，转写时保证每个结果所占的字符空间是固定的，方便日后的读取及预报结果的检验，最好将转写的文本文件改成当前日期为名字。

第三部分就是查看预报结果。这部分比较简单，就是直接打开预报计算生成的文件，将结果呈现出来。

图1 乡镇温度预报订正结果

此外，本系统还有一个隐藏的部分，便是批量生成缺失的乡镇温度预报结果。因为有时会出现通信故障或者电脑故障，在故障修复后需要补回之前的预报结果，如果缺失的预报较少，可以通过修改系统日期等方式来补回，但当缺失较多、或故障时间较长导致内网FTP 服务器上没有所需的市气象台预报报文时，将需要批量生成乡镇温度预报。此外，为了获取更多的研究样本，还将对前几年的预报结果进行生成，也需要批量生成乡镇温度预报结果。

乡镇温度预报订正是以省台对连山、兴城、建昌三个国家站的预报值为基础的，是以假定省台预报准确为前提的，这个假设显然是不成立的，至少是不完全成立的。因此省台预报准确与否直接影响乡镇温度预报订正的准确性。应用连山、兴城、建昌三个国家站的实况值与各乡镇的实况值的线性关系建立的方程，代入三个国家站的预报值。

4 乡镇温度预报订正系统业务试运行

连山区乡镇温度预报订正系统，2020 年1 月开始业务试运行，2020 年1～6 月乡镇温度预报订正准确率平均为80.5%，高出省气象局规定指标（71%）9.5%。最高气温订正准确率平均为83.1%，高出省气象局规定指标（71%）12.1%；最低气温订正准确率平均为77.9%，高出省气象局规定指标（71%）6.9%。总体看最高气温准确率好于最低气温。预报订正准确率明显提升，效果很好，预报员很满意。

表1 2020 年1～6 月乡镇温度预报订正准确率

5 小结

（1）从2020 年1～6 月乡镇温度预报订正系统试运行看，准确率平均为80.5%，高出省气象局规定指标（71%）9.5%。最高气温订正准确率平均为83.1%，高出省气象局规定指标12.1%；最低气温订正准确率平均为77.9%，高出省气象局规定指标6.9%。

（2）总体看最高气温准确率好于最低气温。

（3）乡镇温度预报订正系统免安装，易操作，便于推广。

（4）资料统计年限较短，随着资料积累，统计相关性更趋于准确，因此，该系统需要不断完善。

（5）乡镇区域自动站数据质量距离国家站存在很大差距，剔除疑误数据工作量大，难免影响到相关性统计，这也需不断完善。