辽西丘陵地区城镇最低气温的订正预报方法研究

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1、辽西丘陵地区城镇最低气温的订正预报方法研宄摘要利用朝阳2009年、2010年地面常规观测资料和临近探空站的高空资料，分析朝阳四季最低气温与850hPa温度、925hPa温度、风场、云量和变温等因子的关系，结果表明：朝阳最低气温与当日8:00925hPa温度相关性最好。可利用925hPa温度建立回归方程，通过方程得到初步的温度预报结果，再根据风场、云量和变温场对预报结果进行订正，得到最终的预报结果。关键词925hPa温度；相关性分析；预报误差；定量化订正；辽西丘陵地区中图分类号P423文献标识码A文章编号1007-5739(2015)14-0233-04当前，人们对天气预报的需求不断加强

2、，据统计，天气预报已成为收视率最高的电视节目之一，足见人们对天气预报的依赖。在天气预报的各气象要素中，尤其以气温和降水的关注度更高，然而气温的变化受多种因素影响。刘梅等［1］使用日最高温度与850hPa的温差作为预报因子建立夏季日最高气温模型取得了较好的预报效果；邓玮等［2］对850hPa温度在不同季节和不同天气过程中与地面温度的变化特征的相关性进行了研宄。以上研宄都是把850hPa温度作为温度的预报因子展开分析，在实际业务工作中，随着模式的发展，很多模式开始提供925hPa温度预报产品，925hPa温度也将成为地面最低气温预报的重要参考依据。辽宁朝阳地处辽西丘陵地区，境内山地属阴山系

3、努鲁尔虎山脉，地表层峦叠嶂，丘陵起伏，只有小块山间平地和沿河冲击平原，结构为“七山一水二分田”。由于地理位置的特殊，导致朝阳境内四季分明，不同季节最低气温变化规律各异。本文重点对四季最低气温与925hPa温度的相关关系进行分析，并对影响因子的作用进行讨论。1资料与方法朝阳地区素有春秋短、冬夏长的季节分布特征，按照气象意义上四季的划分方法，朝阳地区四季可划分为春季4一5月、夏季6_8月、秋季9一10月和冬季11月至次年3月。由于朝阳地区没有探空站，因此利用临近探空站（赤峰探空站）的高空资料和朝阳2009年、2010年地面常规观测资料，分析朝阳四季最低气温与850hPa温度、925hPa温

4、度的相关关系，建立回归方程。然后利用回归方程得出预报温度和观测温度的误差，分析风场、变温场和云量对误差分布的影响，进一步订正预报温度。2结果与分析2.1最低气温与850、925hPa温度相关分析冬季，通过对地面最低气温与当日8:00850hPa（图la）和925hPa（图lb）温度的相关分析可以看出，地面最低气温与850hPa和925hPa温度都有很好的相关性，散点围绕拟合直线均匀分布。最低气温与850、925hPa温度为线性关系，计算相关系数可得地面最低气温与当日8:00850hPa温度相关系数为0.687,与当日925hPa温度相关系数为0.805,分别得到线性回归方程Tmin=0

5、.635XT850-3.352和Tmin=0.829XT925-3.089o春季、夏季和秋季同样按以上方法做地面最低气温与当日8:00850hPa和925hPa温度的相关分析，计算相关系数和线性回归方程进行分类汇总如表1所示。可以得出，春、夏、秋、冬4个季节地面最低气温都与925hPa温度的相关性更高些。因此用925hPa温度数据和最低气温做回归分析，得到相应的四季回归方程。利用四季的线性回归方程分别计算每日最低气温并与实况最低气温对比发现，回归方程计算的最低气温误差（预报一实况）很大，回归方程计算结果均有超过5°C的误差。其中，夏季的预报效果稍好于春季、秋季和冬季，预报误差多集中分布

6、在-2〜2°C之间，有一定的参考意义，而春季、秋季和冬季的预报结果需进一步订正［3-4］。考虑到最低气温的影响因子有很多并且影响机制很复杂，本文选取地面风向、风速、夜间平均低云量和变温等主要因子进行分析。2.2主要因子对预报误差的影响分析2.2.1风场对预报误差的影响分析。风场包括风向和风速。一般来讲，吹偏北风时，受北方冷空气影响，温度会随之降低；吹偏南风时，受南来暖湿空气的影响，气温会随之升高。同时，风速较大时，受气流混合影响，温度不至于降得太低。因此分别从风向和风速的角度分析其对温度的影响。（1）风向对预报误差的影响分析。从图2可以看出，四季最低气温预报误差与8:00风向（风向采用

7、16方位表述）有一定统计关系，在地面吹偏南风（风向在8附近时）的情况下，预报误差主体位于0线以上，预报结果偏高；在地面吹偏北风（风向在16和1附近时），预报误差主体位于0线以下，预报结果偏低;夏季整体预报误差较小，预报效果较好。（2）风速对预报误差的影响分析。风速影响夜间的地面辐射降温，当空气流动明显时，热交换频繁地面温度趋于均匀，局地辐射降温影响小，因此风速越大，辐射降温影响越弱，地面最低气温可能越高。统计分析表明：夏季和秋季预报误差和地面风