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一种适用于延伸期过程事件预报的检验方法

杜良敏 柯宗建

杜良敏, 柯宗建. 一种适用于延伸期过程事件预报的检验方法. 应用气象学报, 2013, 24(6): 686-694.
引用本文: 杜良敏, 柯宗建. 一种适用于延伸期过程事件预报的检验方法. 应用气象学报, 2013, 24(6): 686-694.
Du Liangmin, Ke Zongjian. A Verification Approach for the Assessment of Extended-range Process Event Prediction. Joumal of Applied Meteorological Science, 2013, 24(6): 686-694.
Citation: Du Liangmin, Ke Zongjian. A Verification Approach for the Assessment of Extended-range Process Event Prediction. Joumal of Applied Meteorological Science, 2013, 24(6): 686-694.

一种适用于延伸期过程事件预报的检验方法

资助项目: 

国家自然科学基金项目 41005051,41105070

国家科技支撑计划项目 2009BAC51B05

国家重大科学研究计划 2012CB955902

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY201306024

详细信息
    通信作者:

    柯宗建, email: kezj@cma.gov.cn

A Verification Approach for the Assessment of Extended-range Process Event Prediction

  • 摘要: 基于延伸期过程性天气气候事件预报评估的特点,结合实际科研和业务工作的需求,提出了一种适用于延伸期过程预报的检验方法 (简称PPS方法)。该方法参考了常用的预报评分方法准则,借鉴了命中率、假警报率、欧式距离和动态时间弯曲距离等评估检验方法。利用命中率、假警报率和该方法对实际预报中可能出现的有漏报没有空报和既有漏报也有空报这两类情况的多个实例进行对比分析,表明该方法既能考虑大气随着时间的延长预报效果急剧降低的特性,也考虑了相似时间序列度量不精确匹配和形变的问题。利用该方法对1999—2010年冬季冷空气过程业务预报进行检验,结果表明:该方法能清晰表征延伸期预报时段内冷空气过程预报的准确程度,真实反映了目前延伸期预报准确率较低的现状,有较好的适用性。同时,该方法也适用于其他延伸期过程事件预报的评分,具有较好的应用前景。
  • 图  1  预报与实况预处理

    Fig.  1  Prediction and observation pretreatments

    图  2  无空报情况下不同正确预报日数对应的评分

    (a)1 d, (b)2 d, (c)3 d, (d)4 d, (e)5 d, (f)6 d

    Fig.  2  Scores of different hit prediction without false alarm

    (a)1-day hit, (b)2-day hit, (c)3-day hit, (d)4-day hit, (e)5-day hit, (f)6-day hit

    图  3  原始系列预报正确与相邻预报正确日数为1:1对应的预报评分

    (a)1 d, (b)2 d, (c)3 d, (d)4 d, (e)5 d, (f)6 d

    Fig.  3  Prediction scores for the ratio of 1:1 between hit and adjacent hit for original time series

    (a)1-day hit, (b)2-day hit, (c)3-day hit, (d)4-day hit, (e)5-day hit, (f)6-day hit

    图  4  不同预报正确日数情况下参与评分日数 (C1表示有漏报无空报, C2表示预报正确与相邻预报正确日数为1:1的情况) (a) 评分为100的日数对比, (b) 评分为80的日数对比

    Fig.  4  Involved days of score under different hit predictions (C1 represents no false alarm, C2 represents the ratio of 1:1 between hit and adjacent hit) (a)100 points, (b)80 points

    图  5  SRHRFA的关系

    (a) 无空报,(b) 既有空报也有漏报且预报正确与相邻预报正确为1:1

    Fig.  5  The relations between S and RH, RFA

    (a) no false alarm, (b) the ratio of 1:1 between hit and adjacent hit

    图  6  1999—2010年冬季逐月冷空气实况与预报频次

    Fig.  6  Frequency of observed and predicted monthly cold air in winter from 1999 to 2010

    图  7  1999—2010年冬季逐月冷空气过程预报评分

    Fig.  7  Monthly prediction score for cold air in winter from 1999 to 2010

    表  1  双态分类联列

    Table  1  Classification table for double state

    预报观测
    出现不出现
    出现ab
    不出现cd
    下载: 导出CSV

    表  2  评分分级表

    Table  2  Classification table for prediction score

    预测实况
    00.51
    0不参与评分00
    0.5不参与评分10080
    1不参与评分80100
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-20
  • 修回日期:  2013-09-22
  • 刊出日期:  2013-12-31

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