Page 178 - 《高原气象》2025年第3期

高 原 气 象 44 卷
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值的降水量来说， 应该大于 1， 低于锚定数值来说， 子为 2， 增大到 100. 0 mm 时， 影响因子为 3， 随之
应该小于 1， 但不是线性关系。按照设定原则， 提 类似。分析认为， 影响因子的这种分布是比较合理
出采用降水量的对数作为影响因子的转换函数， 锚 的， 1. 0 mm 以下的降水对工农业生产的影响逐渐
定1. 0 mm降水的影响因子为1。 减小， 而对准确的大量级降水预报的评分赋予更高
表 2给出了命中和漏报降水影响因子的详细定 的权重， 对基于评分优选预报产品， 防汛减灾有重
义。如果仅有一次命中和一次漏报， 单个事件的影 要意义。对漏报事件 C 来说， O 总大于 F， 以两者
响因子分别定义为 1 + lg O 和 1 + lg (O - F )， 这里 差值作为影响因子的变换函数， 差值越大， C 赋予

O 表示观测降水量， F 表示预报降水量。检验整个 的权重越大， 当差值低于 1， C 值逐渐减小， 相对单
时空要素场时， 对每一单个事件的影响因子求和， 纯地计算超过规定阈值的次数， 也更有意义。事件

定义为等价影响。从表 2 可以看出， 对于命中和漏 C的影响因子曲线变化分布与命中事件A一致。
报降水事件来说， 影响因子的关注点是不同的， 命 累计单点事件的影响因子求和， 即构成某一检
中事件 A 重点考虑了降水量， 即降水量越大， 影响 验区域范围或时间序列降水事件的等价影响， 对于
因子越大。对漏报事件 C 来说， 则主要聚焦于观测 命中事件 A 和漏报事件 C， 其等价影响分别定义为
与 预 报 降 水 的 差 值 ， 两 者 差 值 越 大 ， 影 响 因 子 A I 和 C I ， 进而定义评分指数 ITS 0 和 ITS， 具体如公
越大。 式（7）和（8）所示。在这里， ITS 0 为仅考虑漏报事件
表2 降水事件影响因子（A， C=1）及等价影响 的影响， 本文最终定义 ITS 同时考虑了漏报和命中
Table 2 The impact factors of precipitation events 事件量级的影响， 但分析认为 ITS 0 评分在预报检验
（A， C=1） and their equivalent impact
中仍然有意义和适用范围， 因此加以保留。
观测 预报 事件 影响因子 等价影响
利用 A I 和 C I 定义 ITS， 也可以在此基础上定义
A 1 + lg O A I = ∑ A × (1 + lg O )
O F 基于 A I 和 C I 的命中率和空报率， 但基于 A I 和 C I 定
C 1 + lg (O - F ) C I = ∑ C × [1 + lg (O - F ) ]
义的命中率和空报率不具有公式（5）的变换关系。
O 表示观测， F 表示预报（"O" in the table represents observa‐ A
ITS 0 =
tion， while "F" represents forecast）
A + B + ∑ C × [1 + lg (O - F ) ]
设定 R 表示降水量， 以 24 h 累计降水检验为 A
= （7）
例。图2给出了降水影响因子的变化曲线， 对命中来 A + B + C I
说， R 为 1. 0 mm， 影响因子为 1， 当 R 低于 1. 0 mm， ∑ A × (1 + lg O )
ITS =
随着 R 的减小， 影响因子随之减小， R 为 0. 1 mm ∑ A × (1 + lg O ) + B +∑ C ×[1 + lg (O - F ) ]
时， 影响因子为 0； 当 R增大到 10. 0 mm 时， 影响因
= A I
A I + B + C I
（8）
以不同量级降水命中、 空报和漏报均为 1 次为
例。对于 ITS 0 来说， 假定 A， B， C 等于 1， ITS 0 即
I
蜕化为 TS 评分。当观测 O 和预报 F 的差值在 0. 1~
100. 0 mm 之间变化时［图 3（a）］， 传统的 TS 评分恒

定为0. 33， 对降水量不敏感。但ITS 0 最大可以达到
0. 50， 随着降水差值的增大， ITS 0 逐渐减小， 降水
量差值达到 100. 0 mm时， ITS 0 减小到 0. 2。整体而
言， ITS 0 根据漏报降水的差异程度， 赋予了动态权
重， 能够更加精确的刻画实际降水的预报能力。对
图2 影响因子随降水量 （观测降水O或预报与观测降水的
于 ITS 来说［图 3（b）］， 观测降水 O 和两者的差值
差值O-F） 的变化曲线
O-F 对评分都有重要影响， 但 O 对评分的影响是决
Fig. 2 Variation curve of impact factor with precipitation
amount （observed precipitation O or difference between 定性的。当 O 较小时， 即使观测和预报差异很小，
forecast and observed precipitation O-F） ITS 评分依然较小。当两者差值在 0. 1~100. 0 mm