检验系统介绍

华南区域中心根据国家气象中心提供的检验程序包，初步建立了华南区域的模式检验系统。检验的区域为16.3°-31°N,96.3°-123°E，水平分辨0.03°。检验的要素包括：(1)高空500hPa高度场和850hPa风场；(2)地面2m温度；(3)降水。地面降水的检验目前仅检验模式24、48小时降水预报结果，将增加6小时降水的检验。

将广州区域中心(Grapes)、ECMWF、气象中心T639模式和气象中心GFS预报数据插值到相同水平分辨率，在相同模式区域内用相同检验方法对预报要素评分。模式预报数据的下载由于网络或其他原因可能不齐全，检验结果仅供内部参考。

一、华南区域检验系统目前的功能

1.  高空形势检验

统计检验参数为：各检验要素的倾向相关系数、均方根误差、误差标准差和平均绝对误差。数学计算公式如下所示：

(1)倾向相关系数：

(2)均方根误差：

(3)误差标准差：

(4)平均绝对误差：

MAE=

上列各式中，

为预报值，

为分析值，

为预报初值，N为检验区域中的格点数

目前检验系统以NCEP分析场作为分析值。

2.  2m温度检验

2m温度统计检验参数与高空形势检验相同，为倾向相关系数、均方根误差、误差标准差和平均绝对误差。数学计算公式不再赘述。

此外，检验系统统计了温度预报误差

的百分率。计算公式为：

误差不大于x(x可为1,2或3)度的百分率PP: PP=NX/NN。

NX:预报误差不大于x的站数

NN:总观测站数

目前所采用的观测资料为华南区域中心收录地面观测SYNOP资料。约1200个观测站。

3.降水检验

统计检验参数为：24、48小时降水预报的TS评分、漏报率、空报率、预报效率、预报偏差及ETS评分。6小时降水预报检验参数相同。相应公式如下：

(1)TS评分：

(2)漏报率：

(3)空报率：

(4)预报效率：

(5)预报偏差：

(6)公平TS评分：

其中：

公式中的符号说明见表1。

表1  降水的检验分类表

实况\预报

有

无

有

NA

NC

无

NB

ND

目前所用观测资料为华南区域中心1200个测站资料。

4. 台风检验

对有台风情况下，进行逐日两次台风强度和路径预报检验，各家模式的台风检验误差计算均采用统一的检验程序。其中，台风强度误差检验为台风中心气压的预报与观测之差的绝对值；台风路径误差的计算程序为：

设Edd为路径误差，则：

Edd=Rd*(ACOS(A))

A=SIND(Yf)*SIND(Yr)+COSD(Yf)*COSD(Yr)*COSD(Xf-Xr)

其中，Rd为地球半径，Xr，Yr为实测经纬度；Xf，Yf为预报经纬度。当路径误差超过600公里、观测与预报中的经度或纬度为缺测时路径误差结果均为缺测。子程序如下：

subroutine calerr(xr,yr,xf,yf,edd)

implicit none

real xr,yr,xf,yf,edd,a,rf

a=sind(yf)*sind(yr)+cosd(yf)*cosd(yr)*cosd(xf-xr)

if(a .gt. 1.0)then

a=1.0

endif

if(a .lt. -1.0) a=-1.0

rf=abs(acos(a))

edd=6371.*rf

if(edd .ge. 600)edd=9999.9

if(xr+yr+xf+yf .ge. 9900)edd=9999.9

if(xr==9999.9 .or. yr==9999.9 .or. xf==9999.9 .or. yf==9999.9 )then

edd=9999.9

endif

return

end subroutine calerr