满洲里市温度精细化预报订正方法研究

阿丽雅

(满洲里市气象局，内蒙古 呼伦贝尔 021400)

近年来，由于全球气候变化的影响，严寒、高温、短时强降水等极端天气现象频发，预报是否准确、及时、直接影响到人们的生产生活[1]。随着经济的发展和人民生活的不断提高，人们对气象预报的精确度要求越来越高，制作“定时、定点、定量”的客观精细预报成为气象服务的重要目标[2]。满洲里市气象台应用中国气象局下发的中央台指导预报资料以来，已成为预报员制作温度预报重要参考依据，对满洲里市精细化温度预报起到较好指导作用，但在某些特定天气条件下，温度预报误差较大。满洲里市总面积453km2，西临蒙古国，北接俄罗斯，是中国最大的陆运口岸城市，是国务院确定的国家重点开发开放试验区、边境旅游试验区。气象精细化的温度预报不仅对本市人们的生产生活提供公共预报服务，同时对国际物流运输及旅游提供了重要的指导作用。

1 资料与研究方法

1.1 资料信息

本文选取了满洲里市国家基准气候站和满洲里市小河口、收费站、变电站、铁北矿水处理车间4个区域自动站的海拔高度、经纬度。

1.2 最优温度差额的确立

利用2019年1月至2019年12月各站温度数据统计分析确定最高、最低、平均气温的年平均值与本站值的差作为差额值，小河口最高气温差额值为-3.5℃，收费站最高气温差额值为-0.3℃，变电站最高气温差额值为-2.6℃，铁北矿水处理车间最高气温差额值为0.9℃。小河口最低气温差额值为4.7℃，收费站最低气温差额值为3.6℃，变电站最低气温差额值为4.0℃，铁北矿水处理车间最低气温差额值为2.4℃。小河口平均气温差额值为1.7℃，收费站平均气温差额值为1.8℃，变电站平均气温差额值为1.7℃，铁北矿水处理车间平均气温差额值为1.5℃。利用不同的温度差额值对2020年4月-5月各站温度开展精细化预报，并与区域站实况资料进行检验分析。分析结果显示，平均气温温度差额值订正各区域站温度时，实际最高、最低温度与预报最高、最低温度差额的绝对值≤2℃预报准确率分别达到81.53%和77.42%，检验评分明显优于最高、最低气温的差额值，平均气温差额值为最优差额值。2019年满洲里市各区域站平均气温在0.3℃～2.1℃之间，温差平均值<2℃，温度分布整体均匀特征。

1.3 相关性分析

对本地温度差额与海拔高度、经纬度、天气现象等物理因子进行相关性分析，相关分析结果显示：温度差额与经度相关性为0.917，温度差额与纬度相关性为-0.739，温度差额与海拔高度相关性为-0.907，相关性绝对值均>0.5，温度差额值与海拔高度、经纬度等相关性较大。

1.4 海拔资料同化

利用温度随海拔高度变化规律(即每升高100m，温度下降0.6℃)，对各站温度差额值进行海拔同化处理。海拔高度同化后的温度差额分别为：小河口海拔高度同化后的温度差额分别为1.0592℃，收费站海拔高度同化后的温度差额分别为1.1172℃，变电站海拔高度同化后的温度差额分别为1.2692℃，铁北矿水处理车间海拔高度同化后的温度差额分别为0.7932℃。

1.5 经纬度格点化分析

利用线性回归分析方法，对海拔同化后的温度差额数据进行经纬度格点化分析，小河口与满洲里国家基准气候站经度差额为0.32556，收费站与满洲里国家基准气候站经度差额为0.43056，变电站与满洲里国家基准气候站经度差额为0.34251，铁北矿水处理车间与满洲里国家基准气候站经度差额为0.46751；小河口与满洲里国家基准气候纬度差额为-0.25055，收费站与满洲里国家基准气候站纬度差额为-0.08305，变电站与满洲里国家基准气候站纬度差额为-0.21111，铁北矿水处理车间与满洲里国家基准气候站纬度差额为-0.12361；建立温度差额与经纬度回归方程。

1.6 回归分析结果

表1 回归方程系数值 系数a

通过结果分析：得出经海拔同化后的温度差额值与经度差额、纬度差额关系的回归方程：

Y=1.534X1-2.467X2+0.037

(1)

(Y为代表经海拔同化后的温度差额值,X1为各站点经度与满洲里市国家基准站纬度的差,X2为各站点纬度与满洲里市国家基准站纬度的差。)

故：温度差额与海拔高度、纬度的关系方程如下：

Y=1.534(LONG-117.32138)-2.467(ALT-49.57583)+0.006(H-661.8)+0.037

(2)

(Y为代表温度差额值，LONG为各站点经度，ALT为各站点纬度，H为各站点海拔高度)

2 结果检验

利用以上公式对满洲里市互市贸易区预报准确率的检验。

互市贸易区：经度：117.34778；纬度：49.62611；海拔高度：672

Y=1.534( 117.34778 -117.32138)-2.467(49.62611 -49.57583)+0.006(672-661.8)+0.037

Y=0.015≈0

互市贸易区预报温度与满洲里基准站预报温度差额值为0。利用互市贸易区和满洲里国家基准站2019年10月气温数据分析结果为：最高气温预报拟合准确率74%，最低气温预报拟合准确率97%。

3 结论

预报方程的解释使用需要实况物理因子与预报物理因子的更迭，这对预报结论的准确性依赖较高，预报结论越准确，温度差额值越准确，精细化温度订正越准确。

随着气象现代化工作的开展，气象监测能力大大提升，各分区均已实现温度、降水、风向、风速的连续观测，积累了大量的观测数据。会提高观测资料的处理使用，提升气象综合服务能力。

对于气温的精细化预报，目前仍是较复杂的科学问题，还在探索更好的方法和技术，其预报水平的提高一方面依赖数值模型预报产品，数值预报的准确性直接影响到气温预报的准确性，另一方面也依赖于各种客观方法的集成和发展，同时预报员也要充分发挥出自己的主管分析判断能力，在预报业务中综合各种信息，从而得到精准的天气预报结果。