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基于INCA和METRo的江苏省路面高温精细化预报

冯蕾 王晓峰 何晓凤 郜婧婧

冯蕾, 王晓峰, 何晓凤, 等. 基于INCA和METRo的江苏省路面高温精细化预报. 应用气象学报, 2017, 28(1): 109-118. DOI: 10.11898/1001-7313.20170110..
引用本文: 冯蕾, 王晓峰, 何晓凤, 等. 基于INCA和METRo的江苏省路面高温精细化预报. 应用气象学报, 2017, 28(1): 109-118. DOI: 10.11898/1001-7313.20170110.
Feng Lei, Wang Xiaofeng, He Xiaofeng, et al. Fine forecast of high road temperature along Jiangsu highways based on INCA system and METRo model. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(1): 109-118. DOI:  10.11898/1001-7313.20170110.
Citation: Feng Lei, Wang Xiaofeng, He Xiaofeng, et al. Fine forecast of high road temperature along Jiangsu highways based on INCA system and METRo model. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(1): 109-118. DOI:  10.11898/1001-7313.20170110.

基于INCA和METRo的江苏省路面高温精细化预报

DOI: 10.11898/1001-7313.20170110
资助项目: 

中国气象局2016年山洪项目“公路交通气象预报试点建设”;公益性行业(气象)科研专项 GYHY201306058

中国气象局2016年山洪项目“公路交通气象预报试点建设”;公益性行业(气象)科研专项 GYHY201306043

中国气象局2016年山洪项目“公路交通气象预报试点建设”;公益性行业(气象)科研专项 GYHY201406029

国家自然科学基金项目 41205045

详细信息
    通信作者:

    冯蕾, email:fenglei21cn@163.com

Fine Forecast of High Road Temperature Along Jiangsu Highways Based on INCA System and METRo Model

  • 摘要: 使用INCA(Integrated Nowcasting through Comprehensive Analysis)多源资料融合分析和短临外推预报系统的预报结果作为气象强迫场,驱动一路面温度理论预报模型(Model of the Environment and Temperature of Roads,METRo),开展江苏省高速公路夏季路面高温预报试验,并使用公路沿线逐小时的路面温度观测资料对预报结果进行检验。结果表明:该预报方法能够较好地预报出高速公路沿线日最高路面温度的逐日变化趋势,以及日最高路面温度的大范围空间分布特征。平均日最高路面温度预报绝对偏差为4.1℃,平均相对偏差为10.8%。其中,日最高路面温度预报绝对偏差在5℃以内的站次占总数的64.5%,相对偏差在15%以内的站次占总数的74.6%,比常规业务预报方法分别提高了23.1%和25.3%。但该预报方法对较小的温度波动以及局地性较强的极端温度分布特征的预报技巧还需进一步提高。
  • 图  1  路面高温预报试验方案图

    Fig. 1  The forecast scheme of road temperature

    图  2  交通气象站点分布图

    Fig. 2  The distribution of road weather observation stations

    图  3  BJ-RUC模式及INCA系统对江苏省2014年夏季平均的气温(a)、相对湿度(b)及风速(c)预报绝对偏差分布

    Fig. 3  The absolute error of air temperature (a), relative humidity (b) and wind speed (c) in summer of 2014 for Jiangsu Province forecasted by BJ-RUC model and INCA system

    图  4  2014年7月27日(a)和28日(b)城南站预报耦合前后的路面温度预报与观测对比

    Fig. 4  The comparison of road temperature forecast and observation for Chengnan Station before and after coupling at 27 Jul (a) and 28 Jul (b) in 2014

    图  5  2014年7月27日(a)和28日(b)城南站预报耦合前后的路面温度预报绝对偏差

    Fig. 5  The absolute error of road temperature forecast for Chengnan Station before and after coupling at 27 Jul (a) and 28 Jul (b) in 2014

    图  6  2014年7月21-31日日最高路面温度变化预报与观测对比(a)璜塘(南)站, (b)同三苏鲁省界站

    Fig. 6  The comparison of the daily maximum road temperature change forecast with observation from 21 Jul to 31 Jul in 2014 (a) Huangtang (south) Station, (b) Tongsansulushengjie Station

    图  7  2014年7月21-22日14:00江苏省高速公路沿线日最高路面温度空间分布(a)21日观测, (b)21日预报, (c)22日观测, (d)22日预报

    Fig. 7  The spatial distribution of road temperature for 177 stations along highways in Jiangsu Province at 1400 BT 21 Jul and 1400 BT 22 Jul in 2014 (a) observation at 1400 BT 21 Jul, (b) forecast at 1400 BT 21 Jul, (c) observation at 1400 BT 22 Jul, (d) forecast at 1400 BT 22 Jul

    图  8  2014年7月21日(a)和22日(b)14:00江苏省高速公路路面温度预报误差分布

    Fig. 8  The distribution of road temperature forecasting error for 177 stations along highways in Jiangsu Province at 1400 BT 21 Jul (a) and 1400 BT 22 Jul (b) in 2014

    表  1  2014年7月21日-8月21日江苏省高速公路沿线177个站14:00路面温度预报偏差统计

    Table  1  Statistics of error of road temperature forecast at 1400 BT for 177 stations along highways in Jiangsu Province from 21 Jul 2014 to 21 Aug 2014

    预报方案 绝对偏差 相对偏差
    1℃以内 3℃以内 5℃以内 5%以内 10%以内 15%以内
    WRF预报场驱动统计模型 7.5% 24.4% 41.4% 18.8% 35.6% 49.3%
    INCA预报场驱动METRo模型 14.7% 41.3% 64.5% 37.2% 61.2% 74.6%
    观测驱动METRo模型 17.2% 49.3% 78.1% 42.2% 76.7% 88.3%
    注:表中数字表示在绝对偏差或相对偏差范围内的站次比例。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-06
  • 修回日期:  2016-01-13
  • 刊出日期:  2017-01-31

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