刍论临海温度预报中数理统计技术的应用.docx

? ? ? ? ? 刍论临海温度预报中数理统计技术的应用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 关键词： 技术应用 数理统计 海温度预报模型 温度预报 近年来，随着气象业务现代化的快速发展，各级气象台站预报水平有了不同程度的提高，但是县级预报业务发展明显滞后。随着气象业务现代化向县局的延伸，无疑给县局创造了更多获取气象资料的机会，也为县局制作准确的天气预报打下了良好的基础[1-2]。 温度预报是天气预报的重要项目之一,也是精细化天气预报的主要内容[3]。随着数值预报模式和技术的快速发展，主要以人工方式来判断各种数值预报产品对临海温度预报的影响，无法满足当前预报精度的需要。我们用统计的方法集成先进的数值预报产品(国家气象中心T213、T639模式、欧洲气象中心、德国模式)进行普查，查找显著相关的因子进行建模，制作客观的预报方法[4]。 1、材料及方法 1.1 临海本站资料的筛选 由于局地下垫面的影响，当地的温度变化除与天气系统有关外，与临海前期的气象要素亦密切相关。根据当地夏季比较长且梅汛期和台汛期的天气系统有较明显的差别的气候特点，把一年分为春季、梅汛期、台汛期、秋季、冬季五个时段，而各个时段的开始日期分别为：3月11日、5月26日、7月1日、10月1日、12月1日。收集国家基本站临海站2004年以来24小时逐时气温、最高最低气温、降水、气压、相对湿度、水汽压、日照等资料。普查这些要素与次日最高最低气温的相关性，选取相关最好的时次作为组建模型的候选因子。最终选出8个要素，分别为：当天的最高气温、最低气温、08时气温、14时气温、15时气压、08时相对湿度、14时相对湿度、08时水汽压。 1.2 9210数据筛选 1.2.1 选取格点资料 整理9210资料，发现由计算机处理传真图、云图等比较繁琐，分析天气类型则比较繁杂，而且容量非常大，资料缺失也非常严重，所以放弃这部分资料。 因T639是从2009年开始下发，资料时间太短，而它是从T213升级而来，主要的要素、图层和格点在T213上都有，所以我们准备先在T213中查因子，再在T639的相应要素图层中取相应格点。 由于几乎所有的站点资料都被格点化，许多的站点资料与格点资料是重复的，而且站点资料有许多缺报和失真，而格点资料经过内插和平滑等处理，数据比较稳定、可信。所以我们只选取格点资料。 1.2.2 确定预报时效 我们预报的是次日的最高最低气温，所以选取的预报时效在24小时及以内的预测资料。 1.2.3 确定采用资料时次 每天预报应在下午4时前作出，2时就要会商。所以选用的资料应在下午2时前能收到，最迟不能超过下午4时。一般资料每天只发布1～2次（为20时或08时），只有地面实况图每天发布8次（每3小时一次）。所以所用资料一般为早上08时和前一天20时资料。地面实况图（surface）则采用上午11时前的8次资料。 1.2.4 选取格点区域 9210下发资料图一般包括北半球，甚至全球资料，格点太多，而且太远的天气系统对当地第二天的最高最低气温影响也不大。临海经纬度在1210E和290N附近，我们选取北纬20～40度、东经110～130度区域内的格点资料，作为预报普查因子。 1.2.5 确定资料年代 2002-2003年9210下发的资料不多，而且保存得也极不完整，我们选用2004-2009年资料用来组建预报模型，2010-2011年作为试报。 1.2.6 读取资料 将符合以上条件的所有资料，以时间为关键词，读取出所有格点资料，并分别以模式、要素、层次、时次、时效为文件名，形成各种文本文件（图略）。 1.2.7 校对资料 对于统计方法，资料的准确性是极端重要的。不准确的数据参与统计分析，得出的结果那毫无疑问是错误的。为了便于校对，我们编制了相应的校对显示软件。可以准确显示各模式、要素、层次、时次、时效的每天每个经纬度格点的资料值，对于校对工作提供了极大地方便。 1.2.8 普查因子 判断格点资料与临海本站最高最低气温的相关性，最好的方法就是统计各格点值与最高最低气温的相关系数。形成各模式、要素、层次、时次、时效的相关系数格点图，计1163个文件。 1.2.9 挑选因子 各格点与临海本站气温的相关系数，也与天气图一样，有着各个区域的正相关区、负相关区，也有高值中心和低值中心，及过渡地带。有的要素、层次、时次和时效相关会比较好，而有些要素、层次、时次和时效相关会比较差。我们的原则是，每张图挑选2～4个高值或低值中心点作为代表性格点，有些图相关系数虽然较小，没达显著水平，但它也能代表这张图一些系统的某些信息，选取后用逐步回归，与其他图进行组合，预测会取得较好的效果。所以部分地对每张图（即每个相关系数文件）进行人工挑选。 1.3 预测模型 1.3.1 组建预