转折性天气降水预报检验方法及应用
山西省汾阳市一次典型转折性天气过程分析
降雨量 达 ４ ． １ ｍｍ， 大 缓 解 了汾 阳 的 旱 情 。 因 此 对 ２ 大
本 次降 水过程 始 于 ７月 ７日上 午 ，但较 大 的降
水 集 中 在 ８日 ２时 ～１ ４时 。 大 雨 发 生 前 ， ７月 ７ 日
这 次久 旱转 雨过 程进 行分 析 ， 为今 后 预报 提供 参考 。
带， 另一 槽 位于 我 国东北 ， 压脊位 于 巴尔 克什 湖至 高
西 西 伯 利 亚 地 区 。 副 热 带 高 压 西 伸 脊 点 已 伸 至
１０ ， １。 脊线 位 于 ‘ ２ 。 附 近 ， 藏 高 原 东侧 的西 ｐ ７ 青 北 气 流与 副热 带高 压外 围 的西南 气流 在长 江上 游交
第 ２期 （ 第 ９ 期 ） 总 ｌ ２１ ０ ０年 ６月
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山 西 省 汾 阳 市 次 典 型 转 折 性 天 气 过 程 分 析
中 图 分 类 号 ： ５ ． ２１ Ｐ４ ８ １
文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
至
１０ 附 近 ， 呈 稳 定 维 持 态 势 ， 个 长 江 中 。 １ 并 整
２０ ０ ９年 ７月 ７ 日 ０ ８时 至 ８ 日 ２ ０时 汾 阳 市 连
下 游地 区处在 副 高控 制 中 。随 着 副高 的 加强 北 抬 ，
李 冲 ，王 建雄 ，郭 志 强
（ １山西 省 汾 阳 市气 象局 ， 西 汾 阳 ０ ２０ ２山 西省 孝 义 市 气 象局 ， 西 孝 义 ０ ２ ０ ） 山 ３ ２ ０； 山 ３ ３０
雨水的测量与记录
雨水的测量与记录雨水是自然界的一种重要水资源，对于农业、工业和人类的生活都起到了至关重要的作用。
测量和记录雨水的数据，有助于了解降雨情况、水资源的利用以及预测未来的天气变化。
本文将介绍雨水的测量方法以及记录方式。
一、雨水的测量方法测量雨水的方法主要有以下几种：1. 雨量计法：雨量计是一种专门用于测量降水量的仪器，其中最常用的是翻斗雨量计。
翻斗雨量计由一个漏斗状的录水器和一个秤盘构成。
每当雨滴进入漏斗时，秤盘会转动，通过计数器记录下每一次翻斗的次数，从而得知降水量。
2. 气象雷达法：气象雷达可以探测到降雨颗粒的反射信号，并将其转化为数字图像。
通过对雷达图像的分析，可以估计出降雨的强度和范围。
3. 雨滴谱仪法：雨滴谱仪是一种用来测量雨滴粒径分布的仪器。
通过测量一定时间内雨滴的尺寸和数量，可以推断出降水的性质。
4. 雨格测量法：利用雨格法可以间接测量降雨量。
通过在地面或建筑物上设置网格，可以记录下雨滴在网格上的分布情况，从而推算出降水量。
二、雨水的记录方式对于准确记录雨水数据，需要注意以下几点：1. 测量时间：每次测量都需要记录下测量开始和结束的时间，以便后续进行数据分析。
2. 测量地点：记录下测量雨水的具体地点，比如国家、城市、乡村或者具体的观测站点。
3. 测量设备：记录下使用的测量设备的品牌、型号以及其他相关参数。
4. 降水量：根据测量方法得到的数据，准确记录下每次测量的降水量。
5. 降水强度：记录下降水的强度，可以是每小时的降水量，或者在一定时间内的降水密度。
6. 降水类型：根据降水的特性，记录下雨水的类型，比如小雨、中雨、大雨、暴雨等。
7. 天气状况：记录下测量时的天气状况，比如晴天、多云、阴天等，以便后续分析降水与天气的关系。
8. 其他观测参数：根据具体需要，还可以记录其他相关的观测参数，比如温度、湿度、风向风速等。
三、数据处理与应用测量和记录雨水数据后，可以通过数据处理和分析，得到以下信息：1. 年降水量统计：将每次测量得到的降水量进行累加，可以得到某一地区一年的总降水量。
描述气温降水的方法
描述气温降水的方法气温和降水是大气变化的两个主要指标，对于气候的研究和天气预测都至关重要。
本文将详细探讨气温和降水的测量方法和影响因素，并介绍常用的气象仪器和技术。
一、气温的测量方法气温是指空气分子热运动的程度，通常以摄氏度或华氏度表示。
测量气温的方法有多种，下面是其中最常用的几种方法：1.温度计法温度计是测量气温最常见的工具之一，它基于物体随温度的变化而展开或收缩的原理。
常见的温度计有水银温度计和酒精温度计。
水银温度计适用于较低温度范围，而酒精温度计适用于较高温度范围。
2.电热传感器法电热传感器法是通过测量电热传感器的电阻或电流来确定气温。
常见的电热传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
这种方法通常更适用于科学研究和工业领域，可提供更精确的温度测量结果。
3.红外线测温仪红外线测温仪是一种无接触式的温度测量设备，可以通过接收物体辐射的红外线来测量其表面温度。
由于无需直接接触测量物体，因此广泛应用于工业领域和医疗领域。
二、降水的测量方法降水是指大气中水分凝结并下降到地面的现象。
测量降水的主要方法包括以下几种：1.雨量计法雨量计是测量降水的常用工具，通常采用漏斗状设计，以收集和记录降水量。
常见的雨量计有圆筒式雨量计、蒸发碗和自动式雨量计等。
可以通过观察水位的变化来测量降水的数量。
2.雷达测量法雷达测量法是利用雷达原理来测量降水的强度和分布。
通过发送和接收雷达波束，可以获取到降水粒子的反射信号，并根据信号强度和回波延时来计算降水的强度和位置。
这种方法在天气预测和洪水预警中得到广泛应用。
3.卫星遥感法卫星遥感法利用卫星传感器通过观测大气中的云层特征，如云的光学厚度、温度和云粒子的分布情况，来推测降水的发生情况。
卫星遥感法广泛应用于大范围降水监测和气候研究领域。
三、气温和降水的影响因素气温和降水受到多种因素的影响，在进行气象观测和预测时需要考虑以下因素：1.大气环流大气环流是指大气中的气流运动模式和变化，包括高气压系统和低气压系统的形成与移动。
降水工程监测办法规程
降水工程监测办法规程降水工程是指用于收集、储存、利用和处理降水资源，保障城乡供水、农业灌溉、生态环境及其它用水等方面需要的一项工程。
降水工程的建设对于保障水资源的可持续利用、促进生态保护和经济发展具有重要意义。
因此，准确测量和监测降水就显得尤为重要。
本文将就降水工程监测的办法规程进行详细介绍。
1. 监测内容降水工程监测内容包括：1.降水量2.降水时空分布3.大气含墒量4.大气稳定度5.风向风速6.大气温度和湿度7.大气压力8.其它气象参数2. 监测设备降水工程监测设备应选择精度高、性能稳定、可靠性强的气象观测仪器。
主要包括：1.降水计2.风速风向计3.气温、湿度传感器4.大气压强计5.其他气象观测仪器监测设备应进行定期维修和校正，以保证数据准确性。
3. 监测方案降水工程监测方案应根据工程实际情况制定。
监测方案包括监测点位的布设、监测观测参数及监测频率等。
3.1 监测点位监测点位应依据工程场地的大气环境特点，建立合理的气象监测网。
监测点位应避免受到固定堵挡物的影响，并应能最大限度直接测量自然环境，以保证数据的准确性。
3.2 监测观测参数监测项目应根据实际情况设计，监测观测参数应包括降水量、降水时空分布、大气含墒量、大气稳定度、风向风速、大气温度和湿度、大气压力等。
同时，应考虑合理的监测频率，以便有效地把数据应用于工程管理和科学研究。
3.3 监测方法监测方法应选择科学、实用、高效和可操作性好的方法。
对于常规的降水量监测，可以使用量杯、煤气灯、降水计等方法；对于复杂的大气环境指标监测，可以使用高科技手段进行监测。
同时，要注意监测数据的正确处理方法，为后续数据分析提供可靠数据支持。
4. 监测数据管理对降水工程监测数据进行管理，对于提高数据的可靠性、完整性和及时性具有十分重要的意义。
4.1 监测数据采集采用计算机网络的方式建立监测数据采集系统，可以实现自动监测观测数据的采集、传输和存储。
监测数据采集系统应具有稳定的性能和高效的传输速率。
全国雷达分钟降水方法在面雨量预报上应用的检验
全国雷达分钟降水方法在面雨量预报上应用的检验作者：丁劲张国平高金兵王曙东王阔音薛冰章芳杨静来源：《安徽农业科学》2021年第17期摘要为了解基于全国雷达分钟降水方法在面雨量上的短期预报效果，利用2020年7月25日08：00—28日08：00安徽巢湖及其子流域的实况面雨量数据，依据平均绝对误差、均方根误差、TS评分、漏报率和空报率几项检验指标，对安徽巢湖及其子流域研究时段内逐小时和累计2 h面雨量预报结果进行检验评估。
结果表明，全国雷达分钟降水方法对巢湖北部平原区子流域的预报效果好于南部丘陵地区子流域;累积2 h产品的预报效果好于逐小时产品的预报效果;对小雨量的预报结果优于大雨量的预报结果。
关键词全国雷达分钟降水方法;流域;面雨量;短期预报;检验中图分类号 S165 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2021）17-0221-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.056Abstract In order to understand the short-term forecasting effect on the surface rainfall based on the minute quantitative precipitation forecast （MQPF），the actual surface rainfall data of Anhui Chaohu Lake and its sub-catchments from 08：00 July 25 to 08：00 July 28， 2020 were used to relyon the average absolute error，root mean square error，TS score，omission rate and false prediction ratio were several test indicators to test and evaluate the hourly and cumulative 2-h area rainfall forecast results during the study period of Chaohu Lake and its sub-catchments in Anhui.The results showed that the MQPF forecast had a better forecasting effect on the sub-basins in the northern plain area of Chaohu Lake than those in the southern hilly area.More accurate forecast could be seen in cumulative two-hour products than hourly products.The low rainfall level showed better results than the forecast for high rainfall level.Key words Minute quantitative precipitation forecast （MQPF）;Basins;Area rainfall;Short-term forecast;Verification面雨量是水文预报中的一个重要参量，面雨量预报的精度直接关系到洪水预报精度和洪水调度决策的科学性[1]。
雨水的测量和监测方法
雨水的测量和监测方法采集和监测雨水数据对于气象研究、水资源管理和环境保护至关重要。
准确测量和监测雨水有助于预测洪水、干旱以及评估水资源的可持续利用。
本文将介绍一些常用的雨水测量和监测方法，以及一些新兴技术的应用。
一、传统测雨方法1. 雨量计雨量计是最常用的测雨工具之一。
它可以测量雨量的多少，并记录下来。
常见的雨量计包括玻璃雨量计和自动记录雨量计。
玻璃雨量计通过手动读取漏斗中的雨水量来测量降雨情况。
而自动记录雨量计则可以连续记录雨量数据，并通过传感器实时监测降雨情况。
2. 雷达测雨雷达测雨是一种通过接收和分析雷达回波来监测降雨的方法。
这种方法可以提供更广阔的监测范围，并提供更准确的雨量数据。
雷达测雨可以通过测量回波的强度和位置来计算降雨量，并生成降雨量图。
3. 卫星测雨卫星测雨是一种通过分析卫星图像来估计降雨量的方法。
根据卫星图像中的云层特征和红外辐射数据，可以推算出降雨的位置和强度。
这种方法适用于大范围的降雨监测，并可以提供实时的降雨数据。
二、新兴技术的应用1. 激光测雨激光测雨技术利用激光发射器发射出的激光束与降雨粒子相互作用，通过测量散射光的特征来估计降雨量。
这种方法可以实时监测降雨，并提供高精度的降雨数据。
2. 智能手机应用随着智能手机的普及，一些应用程序可以利用智能手机的传感器来测量和监测雨水。
通过分析陀螺仪、加速计和气压计等传感器的数据，可以推算出降雨情况，并提供实时的降雨报告。
3. 基于物联网的监测系统物联网技术的发展使得雨水测量和监测变得更加简便和精确。
通过部署一系列传感器，可以实时监测降雨情况，并将数据传输到中心服务器进行分析和处理。
这种系统可以实现多个地点的雨水监测，并提供准确的降雨数据。
综上所述，雨水的测量和监测方法多种多样，从传统的雨量计到新兴的激光测雨和物联网技术，不断推动着测雨技术的发展。
选择合适的测雨方法取决于具体的应用场景和需求。
随着技术的进步，我们相信未来的雨水测量和监测将变得更加准确和高效。
降水测量(雨量)
气象探测中心
Meteorological Observation Center
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（c）集水器的设计应当防止水的溅入或溅出，对此可以通过足够深的垂直壁和倾斜角度足够大 的漏斗（至少45°）来达到。下图给出了合适的设计； 合适的雨量器集水器 （d）构造上应尽量减少沾湿误差； （e）储水器的进水口要小，并应有效防止辐射以减少蒸发的损失。 量筒应当用具有合适热膨胀系数的透明玻璃或塑料制成，并应清楚地标明它所适用的雨量器类型 和尺寸。其直径应小于雨量器受水口直径的33%，直径越小，测量精确度越高。刻度应精细，一 般来说，每隔0.2mm刻线，在整毫米刻线处要清楚地标明数字。也可以是每隔0.1mm刻线。2mm 或大于2mm的标度最大误差不应超过±0.05mm，小于2mm的标度最大误差不应超过±0.02mm 。 测量小的降水量时，如想获得合适的精确度，可将量筒底部的内直径逐渐变小。为避免视线误差 ，读数时应使量筒保持垂直，并以量筒内水弯液面的底部作为水面位置。重复读取量筒背面的主 要刻度线有助于减少此类误差。 量尺材料应采用杉木或其他一些吸水不明显的毛细作用小的合适材料。如果储水器中已加入抑制 蒸发的油，则木制量尺就不适用，在这种情况下，可以采用金属或其他便于除去油污的材料制成 的量尺。非金属量尺应有一个黄铜底脚以避免磨损，并应根据雨量器受水口与储水器横截面的相 对面积来刻度，至少每隔10mm标以数字，并应包括放入量尺时其本身所带来的修正量。量尺刻 度任意点的最大误差不能超过±0.05mm。只要有可能，应当用容积测量法来检验量尺的测量结 果。
降水测量 （雨量）
气象探测中心地面观测室 2011.6.15
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概述 介绍众所周知的在地面站测量降水的方法。 代表性在降水测量中是特别尖锐的问题。 降水测量对仪器的安置、风和地形等都非常敏感，而描述测量环境历史沿革 的资料对降水资料的用户是至为重要的。 如果在站网中使用相同的雨量器和相同的场地标准，那么，对降水资料的分 析就会变得更容易和更可靠。这一点在设计站网时应当是主要的考虑因素。 定义 降水是从云中降落或从大气沉降到地面的液态或固态的水汽凝结物。 包括：雨、雹、雪、露、雾凇、白霜和雾降水。在一段时间内降落到地面的 降水总量，用降水所覆盖的水平地表面的垂直深度来表示（固态降水用水的 当量），降雪也可用覆盖在平坦水平表面上的新雪深度来表示。
基于LPSC算法的逐小时格点气温客观预报及检验评估
基于LPSC算法的逐小时格点气温客观预报及检验评估作者：刘娜王勇段伯隆王一丞段海霞王基鑫来源：《大气科学学报》2023年第06期引用格式：劉娜，王勇，段伯隆，等，2023.基于LPSC算法的逐小时格点气温客观预报及检验评估［J］.大气科学学报，46（6）：928-939.Liu N，Wang Y，Duan B L，et al.，2023.Objective forecast of hourly grid temperature based on the LPSC algorithm and its evaluation［J］.Trans Atmos Sci，46（6）：928-939.doi：10.13878／ki.dqkxxb.20220806001.（in Chinese）.*联系人，E-mail：*******************2022-08-06收稿，2022-12-20接受甘肃省气象局人才专项（2122rczx）;干旱气象科学研究基金（IAM202011;IAM202113）;甘肃省科技计划项目（21JR7RA702;21JR7RA697）;甘肃对流性暴雨预报预警关键技术创新团队（GSQXCXTD-2020-01）摘要基于中国气象局陆面数据同化系统（Land surface Data Assimilation System of China Meteorological Administration，CLDAS）逐小时气温实况融合数据，检验评估了ECMWF、CMA-MESO-3km不同尺度模式对甘肃省逐小时气温的预报性能，并利用低频滑动平均订正算法（LPSC）对模式的系统性误差进行订正;同时对SCMOC和订正后两种模式的逐小时气温预报效果进行了统计对比。
结果表明：1）ECMWF、CMA-MESO-3km模式对甘肃省逐小时气温的预报具有相对稳定的系统性误差，夜间预报准确率明显低于白天，主要表现为夜间预报显著偏高，白天为小的负偏差。
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转折性天气降水预报检验方法及应用
作者：兰建春
来源：《南方农业·下旬》2016年第09期
摘要转折性天气降水是一种特殊天气条件，随着当前气象预报技术的进步，预报准确率得到了巨大提升，对转折性天气来说还是存在一定挑战。
这就要求利用检验方法，检验数值预报模式降水预报能力。
由此，从当前我国天气预报领域现状着手，简单探讨了转折性天气降水及其预报检验方法，并结合数值预报等模式，分析了转折性降水预报检验方法的应用效果，以供参考。
关键词转折性天气；预报；降水；检验
中图分类号：P457.6 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2016.27.089
转折性天气降水，通俗的说法是气象条件出现转折，少降水转向强降水，或是强降水转向少雨天气等。
当气象工作者预报有降水，却没有出现降水，这就表示出现了转折性天气。
简单地说，天气预报是为人们的生产生活提供准确的天气信息，方便人们的出行、生产活动等，这就要求天气预报必须准确、严谨，而出现转折性天气降水却会使天气预报的准确性降低。
1 概述
2016年12月11日，搭载风云四号卫星的运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功，它实现了我国静止轨道气象卫星升级换代和技术跨越，将对我国及周边地区的大气、云层以及空间环境进行高分辨率（包括时间、空间和光谱）的观察，将大幅提升天气预报和气候预测能力。
以目前的情况来看，天气预报的准确度越来越高是事实，对转折性天气预报服务来说，也有很高的准确性，预报时间也很及时。
例如，内蒙古自治区部分县市实施转折性预报之后，气象防灾减灾能力有了明显增强，相关机制、体系建设逐步完善，气象灾害造成的年均死亡人数减少10%，经济损失减低1.5%，公众气象服务满意度88分以上。
预报预测业务方面基本建立了小时到月的无缝气象预报业务体系，突发性天气预警提前量21 min，24h晴雨、最高（低）气温预报准确率分别提升2.6%、17.2%和14.7%，气象要素预报精细到乡镇，过程预测延伸至30 d，数值模式产品空间分辨率为3公里。
2 检验
中国气象局局长郑国光指出短时临近预报不能只看雷达，要利用多种资料全面分析，及时关注系统变化，通过分析过程，总结主要系统到来之前暖区降水规律，要高度重视这样对流天气的影响。
如果发生在山区，有极大可能对群众生命财产安全产生重大威胁。
对于提高预报准确率问题，需要进行科学研究分析，特别是带有地方特点的预报预警[1]。
在数值预报模式研究应用的同时，进一步提炼科学问题，与之配套的就是预报检验方法。
就数值预报模式而言，检验方法很多，如TS评分，技巧评分，预报偏差，ETS评分等。
其中TS评分比较依赖降水气候概率，季节性变化大，如夏季通常比冬季高，因为冬季少雨，夏季多雨。
ETS有TS的一些优点，不会很依赖降水概率。
业内对降水检验方法的研究提出了一些新方法，如特征分析、模糊检验、空间检验误差分解、尺度分解等。
这些方法涉及到一个前提，就是降水预报检验特点，相关研究综合起来设计了专门针对转折性天气降水的检验方法——CTS评分。
具体可由如下公式表示：
式中，CNA指实况与预报天气转折状况相同次数，CNS指实况天气转折总数，CNY代表预报天气转折次数。
这种检验方法能够提高转折性天气降水数值预报模式的预报能力，可避免有过程预报低评分，而无过程则高评分的现象。
3 应用
T213数值预报模式在全世界多个国家和地区作为制作日常天气预报的主要方法，20世纪50年代中期，我国开始摸索数值天气预报，随后不断完善。
本文选取该模式以及德国模式和日本模式，探究CTS检验方法的检验能力。
不同的预报模式，评估人员在检验时一般都会从时效、季节以及空间三个方面进行。
所以选取由国家气象局选取某个时间段进行研究讨论，总时为2 a。
首先，时效检验方面。
利用CTS评分，对比检验T213数值预报模式以及日本、德国模式。
以24h为基准点，时效则以12h为准，经过CTS评分检验，在基准点德国模式明显比另外两种模式的评分要高，至36h后评分明显低于其他模式只有6%左右，但相对比较平稳。
而日本模式和T213模式在预报能力评分上大体上相当，日本模式要稍好。
即除24h段外日本模式>T213模式>德国模式。
当然随着失效延长三种模式均会则呈现衰弱趋势，必定会提高空报和漏报率。
利用TS评分进行比对检验，分析晴雨、小雨、中雨的评分。
得出晴雨方面德国模式>T213>日本模式。
而小雨以及中雨评分方面则是日本>T213>德国，通过计算，得出小雨评分同CTS评分相关系数约为0.93，雨评分方面则约为0.06。
其次，季节检验。
对于T213模式来说，季节变化对其预报能力会产生一定影响，这就需要分析模式在不同季节的预报特点和能力，才能更好地指导实际预报。
利用CTS评分进行分析，春季评分高，夏季稍低但平稳。
总体上随时效延长，呈下降趋势。
德国模式，则在24h时表现好，随后便一直降低，其中春季稍好，秋冬季次之。
日本模式的评分同T213模式相差不大，在36h时春季评分与T213模式相当，而且春季预报效果最好，秋冬季次之。
而夏季的预报效果最低，与其他季节相比，表现得十分明显。
对比3个模式，24h时效三种模式差别不大，随后T213模式和日本模式表现较好。
其中又以春季表现最佳，夏季表现差。
这可能是夏季降水系统复杂，降水频繁所致[2]。
最后，空间检验。
分析选取时段全国小雨TS评分空间分布和48h的T213模式转折性天气降水预报能力，华北、东北、青海、西藏东部、内蒙古东部及中部、长江中下游这些地区CTS 评分相对较高。
TS评分方面黑龙江西北部、内蒙古东部及中部、长江以南及沿岸地区、青藏高原东部这些地区评分高。
由此得出，T213模式在上述高评分相同地区，预报效果较好。
采用同样的分析方法分析日本模式和德国模式。
得出结论日本模式和T213模式在长江中下游地区有着较高评分，有较好的预报效果，德国模式则在四川盆地有着较好的效果。
可能原因是这些地区发生转折性天气以及降水的概率相对较高。
4 结语
通过研究时段的过程分析，检验3种预报模式，可知CTS评分方法是当前能够补充降水检验方法的一种有效方法。
以CTS评分来说，随着时效延长，转折性降水预报性能会逐渐降低，在一定时效内，春季预报效果最好，而对于一些降水概率较高，以及有较高几率出现转折性天气的地区有着很好的效果。
相对来说，有一定参考价值，但值得注意的是，这种检验方法实质上并不是很完善，对降水量级变化考虑不周全，这也是有实际例子可以参考的。
所以，需从降水量级考虑降水变化，完善评分方法，以便能够真实有效地检验模式降水预报。
参考文献
[1]刘凑华，牛若芸.基于目标的降水检验方法及应用[J].气象，2013（6）：681-690.
[2]戴建华，茅懋，邵玲玲.强对流天气预报检验新方法在上海的应用尝试[J].气象科技进展，2013（3）：40-45.
（责任编辑：赵中正）。