气象服务精细化多模式集成预报产品

气象服务精细化多模式集成预报产品

(PM-OCF)公共气象服务中心2016.1.19汇报内容研发背景产品概况省级推广准备产品应用情况近期计划一.研发背景研发现状精细化服务需求：网站、手机、旅游、交通、农业、国内市场拓展等国内产品：2000多个城镇预报、200多个国外城市预报、36个城市6小时精细化预报国外产品：0小时-90天无缝隙，

Accu全球300万站的实况和预报；TWC按需预报面临挑战：无法满足精细化服务、与国内外媒体的竞争、用户的流失等建设原则充分利用中央台、省市现有预报产品结合应用全球多个模式预报产品达到结果解决服务产品时空分辨率不够的问题满足公众和专业用户对精细化服务需求产品时效时间分辨率预报要素更新频次空间分辨率产品类型0-2h逐分钟雨、雪，冰，混合相态及其强度未来：温、风、云、闪电、冰雹5分钟1次北美、日本、欧洲部分任意地点未来：中国图形、图表、符号文字（基于用户请求的100多种语言）0-6h逐15分钟温、湿、风、气压、降水（概率）等1天8次全球300万任意地点6h-15天逐小时温、湿、风、雨、雪、气压、指数等20+灾害预警1天2次15-90天专业用户：逐日、逐周最高/最低气温、降水量、降水概率1周1次项目启动开始研发OCF系统建立系统试运行稳定性／正确性正式业务化应用天气网国外频道三星、微软融合气象中心预报系统优化改进，质量控制改进8-15天预报、3A景点预报、客户端开发天气网改版上线省级推广2011.42012.22012.42012.62013.12013.6温度、降水、云量、风、天气现象1884站一.研发背景---建设进程增加湿度15124站增加用户陕西省试用2014.62012年5月7日项目验收会专家组：李泽椿、魏丽、孙健、廖军、张志刚、张小玲、王雨、李海胜、段丽2015年12月17日通过减灾司组织的业务化评审专家组：李泽椿、李明媚、章国材、金荣花、黄卓、

陈明轩、赵声蓉、何文春汇报内容研发背景产品概况省级推广准备产品应用情况未来计划二.

产品概况---系统与产品清单预报变量：11个，时刻气温、时段内最高/最低气温、时段累积降水量、时刻风速、时刻风速等级、时刻风向、时刻风向等级、云量、天气现象、时刻相对湿度时间分辨率：1-3天逐3小时、4-15天逐6小时、1-15天逐12小时空间分辨率：定制全球任意经度、纬度、海拔高度的不同点经度纬度海拔高度经度纬度海拔高度集成模块温度降水风湿度云量天气现象1-3天：逐3小时4-15天：逐6小时任意站点10万个站点气象服务精细化多模式集成预报系统二.产品概况---技术路线应用地形降尺度方法获取高分辨率站点模式预报数据对观测资料进行缺失插补多模式集成预报连续性变量：针对各模式、各时次、各站点进行动态评估、误差订正以及变权重系数确定非连续性变量：针对各模式、各时次、各站点进行动态TS评分和最优集成各级气象部门预报融合各级气象部门不同时空分辨率预报数据融合全部要素融合，保证对外服务的一致性NCEPNCEP控制预报T639RJTDECMWFGRAPESCMC模式集成成员国内实时观测数据国际交换站实时数据观测数据技术方法数据源融合数据中央台国外预报省市级预报数据、中央台精细化预报全球1-3天逐3小时预报产品

全球4-15天逐6小时集成预报产品

全球1-15天逐12小时集成预报产品预报产品集成预报产品前端数据处理1.连续变量---温度

如何减小模式系统误差---确定系统误差统计样本长度误差统计试验样本长度：20-25天m-误差统计样本长度（日数）

如何减小模式系统误差---选取误差估算方法算术平均偏差估算百分位数三分法偏差估算模式系统偏差订正

小大25%75%50%m=30天百分位数P=0.25,0.5,0.75i—模式k—站点m—日序列总数(天f—模式预报OBS—实时观测值—模式预报误差p—百分位数=0.25,0.5,0.75jj—重新排列后第jj序列值—第p个百分位数的误差

—模式前m天的系统误差怎样才能得到最优化集成---最优权重系数确定平均权重系数法绝对误差倒数权重系数法集成预报方程建立

2.非连续性变量---降水

如何评估模式预报效果---百分数TS评分法常规评估：实况、预报均为同级降水（TS=100，否则，TS=0）百分数TS评分：分等级、分预报与实况的降水量相近等级的百分数

3.集成预报与各气象台预报融合城镇12小时预报大城市6小时精细化预报国外12小时城市预报中央台1-7天逐3小时中央气象台3h/6h/12h预报全要素天气现象OCF7天2千多个国内城镇预报与中央台数据保持一致7天12小时预报与3/6小时精细化预报保持一致3小时预报与34个大城市6小时预报保持一致预报融合数据各级气象台预报数据多模式集成预报数据温度时刻温度最高/最低温度降水风向风速云量相对湿度30年CRU全球月最高/最低温度极值30年全国2321站月最高/最低温度极值0mm以上0-360度0m/s以上0-1000-100%极值检查法以该站极值为准控制温度值去除温度奇异值去除各要素错误值要素剔除错误值对象方式前端模式数据观测数据4.预报质量控制---消除预报奇异值2014年10月1日-31日逐日20时起报1-15天全球平均温度绝对误差时间序列1-15天：1.2～3.7℃其中1-7天：1.2～2.4℃8-15天：2.3～3.7℃二.

产品概况---温度预报检验96%的站数小于2℃79%的站数小于1℃2014年10月1日-31日逐日20时起报集成温度预报不同区间的平均绝对误差站数占总站数的百分率二.

产品概况---温度预报检验低温误差-0.2高温误差0.5降温幅度11.4，误差0.7高温误差4.5高温误差0.1低温误差2.3低温误差3.828日预报29-12日（未来2-15天）整体：升降完全一致第一次降温：最高温：实况：21.6℃（1日）预报：21.5℃（1日）最低温：实况：10.2℃（3日）预报：14.0℃（3日）降温幅度：实况：11.4℃预报：7.5℃第二次降温：最高温：实况：11.5℃（5日）预报：16.0℃（5日）最低温：实况：5.3℃（8日）预报：7.6℃（8日）降温幅度：实况：6.2℃预报：8.4℃4月上旬长江中下游倒春寒过程检验（倒春寒）18日预报29-2日（未来11-15天）整体：拐点提前1天，但高温、低温、降幅误差均在0.2~0.7℃之间最高温：实况：21.6℃（1日）预报：22.1℃（31日）最低温：实况：10.2℃（3日）预报：10.0℃（2日）降温幅度：实况：11.4℃预报：12.1℃二.

产品概况---温度预报检验26个样本城市检验结果北京天津太原沈阳呼和浩特银川长春郑州青岛哈尔滨上海合肥南京乌鲁木齐武汉南昌南宁海口深圳厦门宁波重庆汕头广州昆明

模式名称OCFTWCAccu平均绝对误差1-1.2℃1-1.7℃1.4-2.1℃MAE≤2℃站次86%78%70%平均预报效果第一第二第三二.产品概况---温度预报检验与TWC、Accu温度预报效果比较24小时累积降水TS评分NMC6小时累积降水TS评分NMCOCFOCF小雨中雨大雨暴雨1-7天24小时累积降水TSOCF0.59-0.500.16-0.330.07-0.200.03-0.10NMC0.60-0.430.19-0.380.10-0.280.05-0.191天6小时累积降水TSOCF0.33-0.430.19-0.250.07-0.110.03-0.05NMC0.37-0.430.26-0.300.14-0.180.06-0.10二.产品概况---降水预报检验降水平均TS评分（1）1-15天平均值：准确率=75%，漏报率=4%，空报率=21%（2）1-7天平均值：准确率=69%，漏报率=7%，空报率=25%（3）8-15天平均值：准确率=85%，漏报率=0，

空报率=15%二.产品概况---降水预报检验二.产品概况---降水预报检验预报与实况对比：落区中心强度与位置时间演变基本一致汇报内容研发背景产品概况省级推广准备产品应用情况近期计划服务质量满足专业用户服务需求打开专业用户服务市场推广至省级气象部门支撑省级气象服务发展开展气象影视数据服务展预报数据服务新模式作为市场谈判筹码开展对外合作开启手机客户端、网站等多媒体用户合作新模式拓展预报服务业务，成为气象服务数据基石作为新版天气网特色产品为中国天气网流量2年来再达近3500万奠定基础多模式精细化集成预报产品公众服务网站商务合作公众服务频道专业用户省市级服务陕西河北青海西藏福建中国天气网中国旅游网中国气象视频网三星微软百度搜狗……黑龙江乌海市中国天气通河南电网节目部气象频道搜狗大连市安徽三.产品应用情况---国省应用中国天气网（对外发布2万个站）中国天气通省市应用的客户端汇报内容研发背景产品概况省级推广准备产品应用情况近期计划四.省级推广准备---基于云端的产品下载查询检验订正平台目标：建立精细化气象服务产品国省共用平台实现国家级制作、国省订正检验流程形成全国上下统一预报服务产品基于云端的产品查询下载检验订正综合平台---数据流程基于云端的产品下载查询检验订正平台---结构与功能四.省级推广准备---产品说明和业务保障相关材料准备气象服务精细化多模式集成预报产品说明气象服务精细化多模式集成预报产品技术报告气象服务精细化多模式集成预报产品检验报告气象服务精细化多模式集成预报产品业务运行手册设备保障两台服务器同时业务运行，互为备份；研究机器一台监控业务自动业务流程监控、专职人员监控、应急保障流程四.省级推广准备---业务化产品下发下发频次及时间：4次/日，早晨05:30、07:30、午间11:30、晚间17:30

下发产品方式：云端下发产品格式：文本格式首次下发产品内容：公服现有各省市预报后续下发产品内容：根据省市定制的站点下发省市定制流程：提供相应站点经纬度、海拔高度四.省级推广准备---业务化产品省市反馈检验下发的精细化预报服务产品，反馈检验分析报告。上传本省市自建站的观测数