Page 239 - 《高原气象》2022年第5期

高 原 气 象 41 卷
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降水偏差大多都在 30~50 mm，最大偏差可达 200
mm；在Ⅲ区的大部分台站中，CRA40 的降水偏差
控 制 在 20 mm 以 内 ，ERA5 的 降 水 偏 差 控 制 在
50 mm 左右，CFSR 大多在 80 mm 左右，更有多个
台站的偏差超过 100 mm，最大可达 150 mm 以上。
虽然Ⅲ区的降水偏差和均方根误差是四个区域中
最大的，但是Ⅳ区的模式技巧和相关系数是最小
的。CRA40 和 CFSR 降水的标准差比值Ⅳ区最大，
图5 CRA40、ERA5、CFSR和观测（OBS）中国区域年平均 说明离散度大，这可能是导致Ⅳ区相关系数小的一
月降水量的时间序列 个原因。ERA5 的相关系数在四个区域的表现很相
Fig. 5 The time series of annual mean precipitation regionally 近，尤其是在Ⅳ区比 CRA40 和 CFSR 高很多。总
averaged over China for CRA40，ERA5，CFSR and OBS 之，相同的再分析降水资料在中国大陆四个不同区
四个区域的均方根误差来看，CRA40、ERA5和 CF‐ 域内，均表现为Ⅰ区、Ⅱ区好于Ⅲ区、Ⅳ区，总体表
SR 都在Ⅲ区的均方根误差最大，这可能与东南部 现较差的是Ⅲ区；不同的再分析降水资料在同一区
地区年平均降水量基数比较大有关。从各区的降 域内，CRA40 在偏差、均方根误差、标准差比值和
水均方根误差分布图（图 7）来看，CRA40 在各区的 模式技巧方面都比 ERA5 和 CFSR 更具有明显优
均方根误差均小于 ERA5 和 CFSR，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ区的 势，ERA5在各区的相关系数表现最好，说明 ERA5
台站中，CRA40 的降水偏差大都控制在 10 mm 以 更适合用来研究降水的周期性变化，CFSR 的降水
内，最大偏差亦不超过 50 mm，而 ERA5和 CFSR的 在各方面的劣势都比较明显。

图6 再分析气温与观测气温在各区的均方根误差分布
Fig. 6 The distribution of bias between the reanalyzed air temperature and observations in four sections
6 结论 （1） 在中国大陆区域的月平均气温空间分布
和时间变化方面，CRA40、ERA5、CFSR 再分析资
利用 1989-2018 年中国大陆 2231 个气象站观
料与观测值具有高度一致性，月平均气温误差均能
测的月平均气温和降水资料作为参照，以 ERA5 和 控制在 2 ℃以内，东部地区的误差小于西部地区，
CFSR 两种国外再分析月平均气温和降水资料作为 整体上 CRA40 和 ERA5 略优于 CFSR，在气候研究
对比评估对象，分析评估了中国第一代全球陆面再 工作中推荐优先使用CRA40和ERA5，CFSR次之。
分析（CRA40）气温和降水产品在中国大陆的适用 （2） 虽然三种再分析资料均能反映出中国大
性，主要结论如下： 陆区域月平均降水量的时空变化特征，但是三种资