玉树地区晴雨预报性能分析

摘 要：通过对2020年10月—2022年12月玉树州6个国家气象站的实况降水数据及CMA-GFS模式（以下简称模式）

08：00、20：00起报的12 h、24 h预报时效内的临近格点进行对比分析得出：（1）分月来看，模式在玉树地区12 h时效的晴雨预报准确率优于24 h时效的晴雨预报准确率，08：00起报的准确率优于20：00起报的准确率。08：00～20：00晴雨预报在治多的12月性能最好，08：00至翌日08：00晴雨预报在杂多的6月性能最好，20：00至翌日08：00晴雨预报在玉树市的1月性能最好，20：00至翌日20：00晴雨预报在治多的5月、曲麻莱的12月性能最好。（2）分季节来看，模式在玉树市12 h时效内晴雨预报性能冬季最好，24 h时效内晴雨预报性能春、秋两季相对较好。（3）各县分季节来看，治多县各时段模式晴雨预报性能冬季最优，杂多、曲麻莱、囊谦春、夏、秋08：00至翌日08：00晴雨预报性能最好，冬季杂多20：00至翌日20：00晴雨预报性能最好，曲麻莱20：00至翌日08：00晴雨预报性能最好，囊谦整体预报性能均较好；玉树市的春、夏季08：00至翌日08：00晴雨预报性能最好，秋、冬季20：00至翌日08：00晴雨预报性能最好；称多县春季08：00至翌日08：00晴雨预报性能最好，夏、秋季

20：00至翌日20：00晴雨预报性能最好，冬季20：00至翌日08：00晴雨预报性能最好。基于研究，掌握模式不同时段在高原地区预报性能，有助于提高高原地区晴雨预报的准确率，通过总结将经验转化成技术，为晴雨预报订正提供参考。

关键词：CMA-GFS模式；晴雨预报；准确率；空报率；漏报率

中图分类号：P457.6 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）10–0-04

随着数值预报模式的分辨率不断提高，精细化天气预报越来越依赖于高分辨率的数值预报产品。王平等[1]在检验ECMWF对广安地区晴雨预报性能时发现，72 h内EC模式晴雨预报准确率整体较高；空报率是影响预报准确率的主要因素，预报准确率夜间高于白天，空报率夜间低于白天，且随着时间的延长，准确率呈下降趋势，空报率呈上升趋势；漏报率低且无明显的时效变化。由此可见，预报准确率与预报时段存在一定的线性相关。张超等[2]对云南区域ECMWF降水预报进行定量检验，发现ECMWF对地形平缓地区的预报误差小，对地形复杂地区的预报误差大，由此可知模式的预报性能跟地形有关。

为立足当地实际需求，选定CMA-GFS数值预报模式进行检验对比分析。通过研究CMA-GFS模式不同时段在高原地区的预报性能，有助于提高高原地区晴雨预报的准确率，通过总结将经验转化成技术，为晴雨预报订正提供参考依据。

1 数据资料

（1）选取2020年10月—2022年12月玉树州6个国家气

象站的实况降水数据及CMA-GFS模式08：00和20：00

起报的12 h、24 h预报时效内的6个临近格点值。

（2）实况、模式数据匹配方法：模式N日08：00起报未来12 h数据对应实况N日20：00统计的过去12 h

降水；模式N日08：00起报未来24 h数据对应实况N+

1日08：00统计的过去24 h降水；模式N日20：00起报未来12 h数据对应实况N+1日08：00统计的过去12 h

降水；模式N日20：00起报未来24 h数据对应实况N+

1日20：00统计的过去24 h降水。

2 研究方法

2.1 准确率检验

检验晴雨雪的预报准确率，计算公式如下：

PC=（1）

在式（1）中，ND为无降水预报正确的个数。此项评分不考虑降水量级，只要预报和实况均有降水或均无降水即视为正确[3-6]。

2.2 空报率、漏报率检验

一般性降水和暴雨（雪）以上空、漏报率，计算公式如下：

漏报率：POk=×100%（2）

空报率：FARk=×100%（3）

在式（2）和式（3）中，NAk为预报正确站（次）数；NBk

为空站（次）数；NCk为漏站（次）数。此项目仅限于检验晴雨的预报性能，故暂不考虑降水分级。

3 晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

3.1 月晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

3.1.1 玉树地区月晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

通过对实况、CMA-GFS模式（以下简称模式）数据进行对比发现，玉树地区08：00起报12 h晴雨准确率12月最高，10月漏报率最低，6月的空报率最低；08：00起报24 h晴雨准确率12月最高，6月漏报率、空报率均最低；20：00起报12 h晴雨准确率11月最高，1月漏报率最低，5月空报率最低；20：00起报24 h晴雨准确率12月最高，6月漏报率最低，9月空报率最低（表1，空、漏报率表略）。

表1" 玉树地区CMA-GFS模式晴雨准确率（PC评分） %

月份 08：00～20：00 08：00至翌日08：00 20：00至翌日08：00 20：00至翌日20：00 最大值出现时段

1 93.82 81.72 90.59 88.98 08：00至20：00

2 86.01 81.85 86.61 84.82 20：00至翌日08：00

3 84.41 82.53 84.41 83.87 08：00～20：00、20：00至翌日08：00

4 84.72 77.50 73.06 73.61 08：00至20：00

5 84.48 79.30 68.55 81.72 08：00至20：00

6 63.61 78.61 59.44 76.67 08：00至翌日08：00

7 73.92 76.34 68.82 69.35 08：00至翌日08：00

8 69.89 77.42 64.25 72.31 08：00至翌日08：00

9 71.67 76.67 63.89 80.83 20：00至翌日20：00

10 72.58 73.75 75.81 75.08 20：00至翌日08：00

11 90.37 86.67 92.41 87.04 20：00至翌日08：00

12 95.16 87.28 91.37 91.40 08：00至20：00

对比各时段的整体准确率、空报率、漏报率，CMA-GFS在玉树地区12 h时效的晴雨预报准确率优于24 h时效的晴雨预报准确率，08：00起报的准确率优于20：00起报的准确率。综上，玉树地区12月08：00起报24 h时效的晴雨预报性能最佳。

3.1.2 各站月晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

从各站点的逐时效分析来看，08：00起报12 h时效内（08：00～20：00），晴雨预报准确率西部（杂多、治多、曲麻莱）优于东部（玉树、囊谦、称多），漏报率西部低于东部，空报率治多、玉树、囊谦最低；08：00起报24 h时效内（08：00至翌日08：00），杂多、囊谦、曲麻莱的准确率较高，漏报率玉树西部整体低于东部，空报率治多、囊谦、玉树市最低；20：00起报12 h时效内（20：00至翌日08：00），晴雨预报准确率在玉树市、杂多、囊谦的准确率较高，玉树市、囊谦漏报率整体较低，玉树市、杂多、治多空报率最低；20：00起报24 h时效内（20：00至翌日20：00），治多、曲麻莱、称多晴雨预报准确率较高；玉树市、囊谦、曲麻莱漏报率最低，玉树市、囊谦、治多的空报率最低。

CMA-GFS模式08：00起报12 h时效内在治多的预报性能最佳；08：00起报24 h时效内在杂多的预报性能最佳；20：00起报12 h时效内在玉树市的预报性能最佳；20：00起报24 h时效内在治多、曲麻莱的预报性能最佳。

对模式预报各时段内性能最佳的站点进行逐月分析。08：00起报12 h时效的CMA-GFS模式在治多的

准确率为66.13%～95.70%，12月准确率最高，漏报率为

16.67%～100%，12月漏报率最低，空报率为0.00%～

100%，3月空报率最低。08：00起报24 h时效的晴雨预报在杂多的准确率为76.67%～91.67%，6月准确率最高，漏报率为3.57%～87.50%，6月漏报率最低，空报率为5.30%～80.95%，6月空报率最低。20：00起报12 h时效的预报在玉树市的准确率为56.67%～93.55%，1月准确率最高，漏报率为0%～55%，1月漏报率最低，

空报率为23.74%～87.50%，5月空报率最低。20：00起报

24 h时效的预报在治多、曲麻莱的准确率分别为70.48%

～91.94%、64.52%～92.86%，1月、2月准确率最高，漏报

率分别为6.94%～91.67%、6.25%～75.00%，8月、3月漏报

率最低，空报率分别为11.57%～75.00%、25.23%～77.78%，

6月、9月空报率最低（表2至表5，空报率、漏报率表略）。

表2" 各县08：00起报12 h时效晴雨准确率（PC评分） %

月份 治多 杂多 曲麻莱 玉树 囊谦 称多

1 90.32 95.16 96.77 96.77 91.94 91.94

2 87.50 78.57 85.71 91.07 85.71 87.50

3 85.48 90.32 87.10 85.48 80.65 77.42

4 88.33 86.67 88.33 86.67 75.00 83.33

5 90.22 82.10 86.99 88.55 78.66 80.38

6 66.67 71.67 56.67 70.00 56.67 60.00

7 75.81 75.81 82.26 64.52 70.97 74.19

8 74.19 70.97 67.74 62.90 72.58 70.97

9 73.33 78.33 68.33 66.67 70.00 73.33

10 66.13 77.42 66.13 66.13 82.26 77.42

11 95.56 88.89 94.44 91.11 81.11 91.11

12 95.70 91.40 97.85 96.77 93.55 95.70

平均 82.44 82.28 81.53 80.55 78.26 80.27

综上，CMA-GFS模式08：00起报12 h时效晴雨预报在治多的12月性能最好，08：00起报12 h时效晴雨预报在杂多的6月性能最好，20：00起报12 h时效晴雨预报在玉树市的1月性能最好，20：00起报24 h时效晴雨预报在治多的5月、曲麻莱的12月性能最好

（图1）。

图1" 晴雨预报性能最优站点的最优月份不同预报时段对比

表3" 各县08：00起报24 h时效晴雨准确率（PC评分） %

月份 治多 杂多 曲麻莱 玉树 囊谦 称多

1 83.87 77.42 83.87 83.87 85.48 75.81

2 76.79 82.14 78.57 83.93 87.50 82.14

3 82.26 83.87 88.71 87.10 75.81 77.42

4 81.67 76.67 76.67 81.67 70.00 78.33

5 74.19 79.03 79.03 79.03 83.87 80.65

6 81.67 91.67 73.33 73.33 78.33 73.33

7 79.03 79.03 79.03 70.97 70.97 79.03

8 72.58 74.19 77.42 74.19 88.71 77.42

9 71.67 83.33 75.00 75.00 78.33 76.67

10 67.20 81.94 73.82 65.48 78.60 75.43

11 86.67 87.78 96.67 83.33 80.00 85.56

12 86.02 86.02 91.40 89.25 84.95 86.02

平均 78.64 81.92 81.13 78.93 80.21 78.98

表4" 各县20：00起报12 h时效晴雨准确率（PC评分） %

月份 治多 杂多 曲麻莱 玉树 囊谦 称多

1 87.10 88.71 90.32 93.55 91.94 91.94

2 83.93 83.93 92.86 83.93 89.29 85.71

3 80.65 88.71 85.48 85.48 83.87 82.26

4 70.00 68.33 73.33 83.33 76.67 66.67

5 54.84 72.58 58.06 74.19 79.03 72.58

6 65.00 61.67 53.33 56.67 53.33 66.67

7 67.74 74.19 70.97 64.52 66.13 69.35

8 59.68 67.74 54.84 70.97 64.52 67.74

9 65.00 61.67 63.33 63.33 61.67 68.33

10 67.74 83.87 70.97 77.42 77.42 77.42

11 93.33 93.33 96.67 92.22 94.44 84.44

12 87.10 93.33 96.67 92.22 94.44 84.44

平均 73.51 78.17 75.57 78.15 77.73 76.46

表5" 各县20：00起报24 h时效晴雨准确率（PC评分） %

月份 治多 杂多 曲麻莱 玉树 囊谦 称多

1 50.00 25.00 0.00 0.00 0.00 0.00

2 100.00 37.50 0.00 50.00 12.50 0.00

3 16.67 55.00 16.67 55.00 12.50 66.67

4 55.00 66.07 64.58 14.29 46.43 29.76

5 66.67 33.33 52.08 42.31 11.67 25.00

6 25.00 22.22 35.66 33.64 28.75 16.25

7 40.00 32.65 41.67 52.27 37.86 43.57

8 38.45 21.64 62.50 32.50 26.67 40.58

9 43.75 37.98 39.39 39.07 23.90 37.82

10 65.00 34.29 75.00 18.45 37.50 26.44

11 55.56 50.00 33.33 22.22 24.44 100.00

12 50.00 50.00 33.33 22.22 24.44 100.00

平均 50.51 38.81 37.85 31.83 23.89 40.51

3.2 季晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

3.2.1 玉树地区各季节晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

按起报时段分季节分析，CMA-GFS模式（以下简称模式）在玉树州的08：00起报12 h（即08：00～20：00）

晴雨准确率为69.14%～96.31%，其中冬季最高，夏季最低；晴雨漏报率为32.22%～65.65%，冬季最低，夏季最高；晴雨空报率为27.97%～51.92%，冬季最低，夏季最高。08：00起报24 h（即08：00至翌日08：00）晴雨准确率为77.46%～82.57%，冬季最高，夏季最低；晴雨漏报率为18.18%～37.09%，夏季最低，春季最高；晴雨空报率为18.67%～80.10%，夏季最低，冬季最高。20：00起报12 h（即20：00至翌日08：00）晴雨准确率为64.17%～87.56%，冬季最高，夏季最低；晴雨漏报率为33.33%～40.54%，冬季最低，春季最高；晴雨空报率为42.49%～63.43%，夏季最低，冬季最高。20：00

起报24 h（即20：00至翌日20：00）晴雨准确率为72.78%

～87.86%，冬季最高，夏季最低；晴雨漏报率为19.01%

～54.24%，夏季最低，冬季最高；晴雨空报率为22.21%

～62.48%，夏季最低，冬季最高。玉树地区12 h时效内晴雨预报性能冬季最好，24 h时效内晴雨预报性能春、秋两季相对较好（表6）。

表6" 玉树地区CMA-GFS模式晴雨预报性能 %

季节 项目 08：00～20：00 08：00至翌日08：00 20：00至翌日08：00 20：00至翌日20：00

春季 准确率 76.87 79.78 75.34 79.73

漏报率 52.44 37.09 40.54 28.21

空报率 43.15 23.05 54.22 39.37

夏季 准确率 69.14 77.46 64.17 72.78

漏报率 32.22 18.18 35.10 19.01

空报率 27.97 18.67 42.49 22.21

秋季 准确率 78.64 79.86 77.86 81.97

漏报率 38.52 36.55 37.24 41.91

空报率 43.02 32.20 49.65 34.09

冬季 准确率 91.31 82.57 87.56 87.86

漏报率 65.65 35.21 33.33 54.24

空报率 51.92 80.10 63.43 62.48

3.2.2 各站各季节晴雨预报准确率、空报率、漏报率分析

按分站来看，治多县春季08：00、20：00起报12 h、24 h时效起报晴雨预报正确率为68.49%～82.54%，20：00起报24 h晴雨准确率最高，漏报率为31.03%

～46.11%，08：00起报24 h晴雨漏报率最低，空报率为25.65%～68.18%，08：00起报24 h晴雨空报率最低，仅20：00起报24 h晴雨准确率在80%以上，且漏报率和空报率均低于45%。夏季20：00起报24 h晴雨准确率最高，20：00起报24 h晴雨漏报率最低，20：00

起报24 h晴雨空报率最低。秋季20：00起报24 h晴雨准确率最高，20：00起报24 h晴雨漏报率最低，08：00

起报24 h晴雨空报率最低。冬季08：00起报12 h晴雨准确率最高，08：00起报24 h晴雨漏报率最低，20：00起报12 h晴雨空报率最低。

综上所述，治多县春季20：00起报24 h晴雨预报性能最优，夏季20：00起报24 h晴雨预报性能最优，秋季20：00起报24 h晴雨预报性能最优，冬季08：00起报12 h晴雨预报性能最优，整体来看，治多县各时段晴雨预报性能冬季最优（表7）。

表7" 治多县CMA-GFS模式晴雨预报性能 %

季节 项目 08：00～20：00 08：00至翌08：00 20：00至翌08：00 20：00至翌20：00

春季 准确率 76.02 79.37 68.49 82.54

漏报率 34.86 31.03 46.11 36.02

空报率 45.83 25.65 68.18 40.41

夏季 准确率 72.22 77.76 64.14 81.52

漏报率 26.40 14.58 34.48 11.43

空报率 18.10 16.54 34.19 13.85

秋季 准确率 78.71 77.96 75.91 81.27

漏报率 31.90 36.11 52.92 41.10

空报率 45.41 27.99 47.02 38.15

冬季 准确率 90.99 80.97 84.43 87.65

漏报率 69.44 30.56 58.33 84.72

空报率 69.44 85.54 55.56 65.28

杂多县春、夏、秋三季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季20：00起报24 h晴雨预报性能最好；曲麻莱县春、夏、秋三季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季20：00起报12 h晴雨预报性能最好；玉树市春、夏季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，秋、冬季20：00起报12 h晴雨预报性能最好；囊谦县春、夏、秋三季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季整体预报性能均较好；称多县春季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，夏、秋季20：00起报24 h晴雨预报性能最

（下转第页）

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好，冬季20：00起报12 h晴雨预报性能最好。

4 结论

通过对CMA-GFS模式不同起报时次、时效进行逐月、逐季分析，得出以下结论：

（1）按起报时段逐月分析：CMA-GFS在玉树地区12 h时效的晴雨预报准确率优于24 h时效的晴雨预报准确率，08：00起报的准确率优于20：00起报的准确率。08：00起报12 h时效晴雨预报在治多的12月性能最好，08：00起报12 h时效晴雨预报在杂多的6月性能最好，20：00起报12 h时效晴雨预报在玉树市的1月性能最好，20：00起报24 h时效晴雨预报在治多的5月、曲麻莱的12月性能最好。综上，玉树地区12月08：00起报24 h时效的晴雨预报性能最佳。

（2）按起报时段分季节分析：玉树地区12 h时效内晴雨预报性能冬季最好，24 h时效内晴雨预报性能在春、秋两季相对较好。

（3）按站点分季节分析：治多县各时段晴雨预报性能冬季最优，杂多的春、夏、秋三季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季20：00起报24 h晴雨预报性能最好；曲麻莱县春、夏、秋三季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季20：00起报12 h晴雨预报性能最好；玉树市春、夏季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，秋、冬季20：00起报12 h晴雨预报性能最好；囊谦县春、夏、秋三季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季整体预报性能均较好；称多县春季08：00起报24 h晴雨预报性能最好，夏、秋季20：00起报24 h晴雨预报性能最好，冬季20：00起报12 h晴雨预报性能最好。

参考文献

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收稿日期：2024-07-23

作者简介：索南美朵（1997—），女，青海玉树人，助理工程师，研究方向为天气预报。