基于TIGGE资料的沂沭河流域6小时降水集合预报能力分析.docx

基于TIGGE资料的沂沭河流域6小时降水集合预报能力分析
一、研究背景及意义
沂沭河流域是山东省内重要的饮用水源地和农业灌溉区，其地势复杂，气候多样，降水量和分布也较为复杂。因此，准确预报沂沭河流域的降水是十分重要的。而集合预报技术可以通过整合多个数值模式的预报结果来提高降水预报的准确性和可靠性，极大地提高了实际应用价值。
TIGGE（ThorpexInteractiveGrandGlobalEnsemble）是自然与生物多样性研究中心（NCAR）联合各国气象机构共同创建的一个集合预报数据源。该数据源汇集了全球多种数值模式的预报结果，每天生成24小时、48小时和72小时的集合预报结果。因此，使用TIGGE数据源可以获得更为全面、多样化的气象信息，从而提高集合预报的可靠性和准确性。
二、研究方法
本文选择了沂沭河流域2015年7月的降水数据，使用TIGGE数据源中8种数值模式的6小时降水集合预报结果对沂沭河流域的6小时降水进行预测，并分析集合预报结果的准确性。
首先，利用均方根误差（RMSE）和相关系数（CORR）对单模预报和集合预报结果进行评估和比较。其次，采用Brier分数、重要性得分等方法，对集合预报结果的置信度和置信水平进行评估。最后，采用降水等级统计方法进行结果分析和比较。
三、研究结果
根据评测结果，单模预报和集合预报均存在一定误差。但相较于单模预报，TIGGE数据源的集合预报结果表现出更好的准确性和可靠性。具体地，集合预报的RMSE和CORR分别约为单模预报的40%和60%。采用Brier分数和重要性得分对集合预报进行评估，得到置信度和置信水平均较高，表明使用TIGGE数据源进行的集合预报具有较高的可靠性和置信水平。
通过降水等级统计方法，发现集合预报可以较好地预测出沂沭河流域的降水强度和变化趋势，同时也可以较好地预测出小到中雨的降水事件，但对强降水事件的预测较为困难，存在着一定的误差和偏差。
四、研究结论
使用TIGGE数据源进行的集合预报可以较好地预测出沂沭河流域的6小时降水强度和变化趋势，并且具有较高的置信度和置信水平。但对于强降水事件的预测存在一定的误差和偏差，需要在后续工作中加以改进和优化。同时，由于TIGGE数据源中含有的数值模式种类较为有限，因此需要增加更多的数值模式来获得更为全面、准确的预报结果。
五、参考文献
1.柳建国，聂君元，陈达，等.中国区域天气气候数值预报基础[M].北京:科学出版社,2014.
2.HamillT.EnsembleForecasting[J].JournaloftheRoyalStatisticalSociety:SeriesA(StatisticsinSociety),2013,176(3):537-562.
3.BuizzaR.EnsembleForecasting[J].JournaloftheRoyalStatisticalSociety:SeriesA(StatisticsinSociety),2018,181(2):364-417.