雨量预报方法的评价

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1、雨量预报方法的评价模型摘要雨量预报对农业生产、城市工作和生活、洪涝和地质灾害等有着重要作用,但准确、及时地对雨量作出预报是一个十分困难的问题,广受世界各国关注。我国某地气象台和气象研究所正在研究6小时雨量预报方法,即每天晚上20点预报从21点开始的4个时段(21点至次日3点,次日3点至9点,9点至15点,15点至21点)在某些位置的雨量,这些位置位于东经120度、北纬32度附近的53×47的等距网格点上。同时设立91个观测站点实测这些时段的实际雨量,由于各种条件的限制,站点的设置是不均匀的。本文对气象部门所提供的用两

2、种不同方法的预报数据和相应的实测数据对比分析后建立了误差分析模型:准确率计算公式:(1)R:正确的量级预报次数;M:预报次数;绝对误差计算公式:(2):预报雨量;:实测雨量;相对误差计算公式:(3)进行了误差对比分析。利用模糊数学中的综合评判法建立了模糊评分模型:(4):j级降雨的最大误差,它由各个等级降雨量的上下限相减得来。(4)式为第i个站点,第j级降雨预报的模糊评分计算公式。19计算了模糊评分,其结果为:时段绝对误差(mm)相对误差准确率模糊评分方法1方法2方法1方法2方法1方法2方法1方法2第一阶段17.21

3、6916.7415.764914.926957%56%85.1185.05第二阶段30.895230.001118.964719.965450%46%84.7784.62第三阶段54.43256.197917.875818.231957%59%85.1284.71第四阶段12.973614.69398.84588.828762%58%88.0487.68平均值28.879429.408215.362815.488257%55%85.7685.52从上表中可看出,两种预报方法在对雨量预报效果评估上的模糊评分都在85分以

4、上,85这一数值是客观的,可信的,说明这两种预报方法是可行的,得出第一种方法在误差、正确率、模糊评分上都略占优势。公式(4)中考虑了公众对雨量等级预报的敏感程度,从计算结果看,公众对于题中所分等级的预报是可以接受的。一、问题的提出雨量预报对农业生产和城市工作和生活有重要作用,但准确、及时地对雨量作出预报是一个十分困难的问题,广受世界各国关注。我国某地气象台和气象研究所正在研究6小时雨量预报方法,即每天晚上20点预报从21点开始的4个时段(21点至次日3点,次日3点至9点,9点至15点,15点至21点)在某些位置的雨量

5、,这些位置位于东经120度、北纬32度附近的53×47的等距网格点上。同时设立91个观测站点实测这些时段的实际雨量,由于各种条件的限制,站点的设置是不均匀的。气象部门希望建立一种科学评价预报方法好坏的数学模型与方法。气象部门提供了41天的用两种不同方法的预报数据和相应的实测数据。雨量用毫米做单位,小于0.1毫米视为无雨。(1)请建立数学模型来评价两种6小时雨量预报方法的准确性;(2)气象部门将6小时降雨量分为6等:0.1—2.5毫米为小雨,2.6—6毫米为中雨,6.1—12毫米为大雨,12.1—25毫米为暴雨,25.

6、1—60毫米为大暴雨,大于60.1毫米为特大暴雨。若按此分级向公众预报,如何在评价方法中考虑公众的感受?19二、问题的背景与分析虽然我国幅员辽阔,地形复杂,但降水量的空间分布仍有一定规律。由于受季风影响,我国降水量的地域分布总的趋势是:从东南沿海向西北内陆逐渐减少。台湾、福建、海南、广东、浙江等省年降水量一般在1500~2000毫米(台湾省部分地方可超过4000毫米),长江中下游地区在1200~1400毫米,淮河流域和秦岭山地在750~1000毫米,黄河下游、渭河流域在500~750毫米,其他一些地方大部分在200~

7、500毫米,局部地方达750~1000毫米。在塔里木盆地等沙漠干旱地区,年降水量仅有几十毫米,其中新疆的托克逊年最少,降水量只有几毫米。而台湾的最多降水量达8409毫米。我国降水量季节分配的特点是夏季最多,冬季最少,春、秋季介于两者之间。大的雨带一般5月中旬出现在华南地区,6月中旬北推到长江流域,7月中旬北推到淮河流域以北,至8月下旬到9月上旬开始雨带又逐步往南推移。 随着我国经济的快速发展,气象信息越来越受到广泛的关注,无论是人民的生活,还是经济建设,从城市保障到商业活动都与气象信息息息相关。向社会提供准确及时的气

8、象信息是我们的宗旨;满足人民对气象信息的多种需求是我们的目标。因此,准确的对雨量预报,有着十分重要的意义。我们建立的这个数学模型就是本着对雨量预报的准确度出发,从误差、准确率、模糊评分等这三个因素来全面评价雨量预报的准确性,而比较两种预报方法哪一种更准确。三、模型的假设与约定1.假设两种预报方法本身所产生的系统误差不予考虑;2.假设所用的实测数

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