鄉(xiāng)鎮(zhèn)精細(xì)化最高最低氣溫預(yù)報方法研究

趙振宇 陶倩 高越 李凝 萬楠楠

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各個行業(yè)對于天氣預(yù)報精細(xì)化水平提出了更高的要求，這也加速了天氣預(yù)報到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的最低、最高氣溫預(yù)報發(fā)展。為探索適合遼寧地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預(yù)報方法，本文利用阜新區(qū)近兩年年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫等氣象要素，采用統(tǒng)計學(xué)方法建立不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)高、低溫預(yù)報模型，對阜新 60多個區(qū)域自動站的24小時日最高最低氣溫進(jìn)行預(yù)報，通過對該市監(jiān)測站與鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動站溫度觀測資料對比分析，得出鄉(xiāng)鎮(zhèn)高低溫與監(jiān)測站的溫度變化規(guī)律，僅供參考。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)鎮(zhèn)；精細(xì)化；高低氣溫；預(yù)報方法

一、導(dǎo)言

目前，“精細(xì)化氣象要素預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)”在我國全范圍推廣，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級精細(xì)化預(yù)報業(yè)務(wù)也將在各級氣象部門開展。最近幾年以來，大量鄉(xiāng)鎮(zhèn)的自動化觀測站的設(shè)立，為開展精細(xì)化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的溫度預(yù)報奠定了基礎(chǔ)。開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)預(yù)報服務(wù)有著非常重要的意義，它不僅標(biāo)志著預(yù)報服務(wù)領(lǐng)域的擴(kuò)展與延伸，而且也表明我國氣象部門的預(yù)報服務(wù)正在朝著精細(xì)化方向發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)“氣象服務(wù)要以人為本，無微不至，無所不在”的關(guān)鍵舉措，是基層氣象科技為“建設(shè)社會主義新農(nóng)村”服務(wù)的重要手段。目前，遼寧省已經(jīng)全面開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)最低、最高氣溫預(yù)報的研究工作。

二、統(tǒng)計學(xué)方法建立氣象要素預(yù)報模型

運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)方法建立各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象要素預(yù)報模型，對阜新60個區(qū)域自動站的24小時日最高最低氣溫進(jìn)行預(yù)報，以這個為背景前提；然后，利用中尺度數(shù)值模式輸出結(jié)果，采用帶海拔高度的距離權(quán)重地面氣溫插值法求得鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)T，和阜新本站的高低溫度預(yù)報，并對結(jié)果進(jìn)行四舍五入；從而得到阜新60個區(qū)域MOS預(yù)報與模式預(yù)報的誤差；接著，對觀測站點(diǎn)預(yù)報誤差溫度插值，得到模式預(yù)報誤差場△T，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)溫度預(yù)報場T，進(jìn)行第一次修正，對于觀測站點(diǎn)來說，即MOS分縣預(yù)報的結(jié)果；最后，采用灰色預(yù)測模型方法結(jié)合實(shí)況觀測再次修正自動站溫度預(yù)報，即得觀測誤差修正△TZ，從而得到鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)的溫度預(yù)報值。

三、阜新市氣候特征以及相關(guān)資料

（一）阜新市氣候特征

阜新市位于內(nèi)蒙古高原與遼河平原的過度地帶，于北緯42°l0′和東經(jīng)122°00′交點(diǎn)上，阜新市屬于遼寧西部的低山丘陵區(qū)，地勢西北高，東南低；西南高，東北低。海拔最高點(diǎn)為西北部的烏蘭木頭山，831.4米；海拔最低點(diǎn)為東南部的十家子鄉(xiāng)南甸子村，48.5米。阜新氣候?qū)儆诒睖貛Т箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨熱同季，年平均氣溫13.6℃，最高氣溫42℃， 最低氣溫-19.8℃，年均降水量730.2mm。春、夏、秋三季以東南風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向，冬季以東北風(fēng)和北風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向。

（二）阜新市相關(guān)資料

利用阜新市氣象局鄉(xiāng)鎮(zhèn)指導(dǎo)預(yù)報數(shù)據(jù)及有關(guān)的天氣資料、氣溫資料和預(yù)報產(chǎn)品， 結(jié)合阜新地區(qū)的地理分布、時空分布、溫度差異較大的實(shí)際，先做出本站最高、 最低溫度的預(yù)報值。再選取2015年1月1日～ 2016年4月30日阜新監(jiān)測站和鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站氣溫資料，進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出30年各月平均氣溫最高月為6～8月是夏季；最低月為12，1，2 月，平均氣溫分別為-7.3、-10.2、-6.0℃，全年氣溫最低的季節(jié)為冬季，1月份為最冷月份。

（三）氣溫日變化分布特征

選取阜新站某日正常天（指晴天）氣溫變化分布可以看出：正常天氣日最低氣溫出現(xiàn)在7時前后，非正常指有云或陰雨天就不一定出現(xiàn)在此時段，有可能出現(xiàn)在其它時次。最高溫度出現(xiàn)14時左右。根據(jù)以上阜新本地氣候特點(diǎn)、溫度的時空分布，利用上級指導(dǎo)預(yù)報、天氣資料和一些預(yù)報產(chǎn)，結(jié)合本站的最低溫度和氣象要素資料進(jìn)行綜合分析，做出本站比較精確的未來24小時最高、最低氣溫的預(yù)報。

四、鄉(xiāng)鎮(zhèn)最低氣溫訂正預(yù)報

統(tǒng)計阜新站和鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域站季12、1、2月最低溫度差值。選取阜新站和鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站X站2013年～ 2014年冬季 l2月、1月、2月每日最低氣溫資料。按著 1℃，0℃，-1℃，-2℃，-3℃…… -20℃范圍每隔1℃進(jìn)行分別統(tǒng)計，每日預(yù)報最低氣溫數(shù)值的不同，代表的天氣條件也不同，它包括晴雨、陰天、多云天、風(fēng)向風(fēng)速、天氣系統(tǒng)等。用每日X站的最低氣溫減去阜新站最低氣溫，得出來每1℃度差值，再進(jìn)行合計平均，其它區(qū)域自動站同樣。鄉(xiāng)鎮(zhèn)最低氣溫訂正預(yù)報， 根據(jù)阜新站本站未來24小時最低氣溫的預(yù)報值加上鄉(xiāng)鎮(zhèn)最低氣溫對應(yīng)差值，則做出某鄉(xiāng)鎮(zhèn)未來 24 小時最低氣溫預(yù)報。

五、總結(jié)

綜上所述，本文通過運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)方法建立各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象要素預(yù)報模型，對阜新最高最低氣溫進(jìn)行預(yù)報。只要按著阜新地區(qū)的地理分布、時空分布和南北溫度差異較大的實(shí)際，利用上級指導(dǎo)預(yù)報、天氣資料和一些預(yù)報產(chǎn)品進(jìn)行綜合分析，得出本站比較精確的未來24小時最低溫度的預(yù)報值；再根據(jù)本站和鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站最低氣溫差值加以訂正，最后做出鄉(xiāng)鎮(zhèn)日最高、最低氣溫的訂正預(yù)報值。該方法對鄉(xiāng)鎮(zhèn)最高、最低氣溫預(yù)報的準(zhǔn)確率有一定的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳建秋，郭品文.基于統(tǒng)計降尺度技術(shù)的精細(xì)化溫度預(yù)報[J].中國科技信息，2009（12 ）： 44 —45.

[2]盛永，袁子鵬，陳艷秋，等.遼寧省鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預(yù)報 業(yè)務(wù) 系統(tǒng)[J]. 氣象與環(huán)境學(xué)報， 2008， 24（3）：13-17.