Page 72 - 《高原气象》2025年第3期
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高     原      气     象                                 44 卷
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                       图2 2021年模式气温误差与地形高度偏差的分布及不分级回归分析(a)、 高度偏差分级回归分析(b)
                             Fig. 2 Distribution and ungraded regression analysis (a), graded regression analysis of
                                   height error (b) of 2021 model temperature error and terrain height error
             形高度偏差与 2 m 气温预报误差平均值呈负相关
                                        -26
             关系, 检验 p 值为 4. 1335×10 , 通过显著性检验;
             高度偏差分级后建立了三个回归方程 y 1 、 y 2 、 y 3 [图
             2(b)], p 1 =0. 0024 小于 0. 05 通过显著性检验, p 2 =

             0. 4833、 p 3 =0. 2075 未通过显著性检验, 因此不适
             用高度偏差分级回归。综上所述, 本文使用不分
             级回归方法对模式地形偏差导致的气温误差进行
             订正(简称不分级回归法)。对 2022 年 3 月 1 日至
             2023 年 3 月 1 日的 2 m 气温预报产品订正后发现
             (表 1), 白天时段的 MAE 降低 0. 14 ℃, ACC 提高
             3. 3%; 夜间时段的 MAE 降低 0. 05 ℃, ACC 提高
             1. 9%, 白天的订正幅度大于夜间。准确率逐时效
             分布表明(图 3), 不分级回归方法总体为正订正,                                图3 不分级回归法订正后ACC逐时效分布
             23 h、 24 h、 25 h 为负订正, 35 h 的订正效果最好,                              (以订正前为参照)
             订正后准确率提高 4. 7%, 24 h 的订正效果最差,                          Fig. 3 Hourly ACC distribution after correction by
             订正后降低 1. 6%。在 13~24 h 预报时效内(对应夜                           ungraded regression method (Reference to
             间预报时段)ACC 在 70%~75% 范围内先增加后减                                    the result before correction)
             小, 准确率浮动范围不大, 在 25~36 h 预报时效内                      4  再订正结果分析
             (对应白天预报时段)准确率先迅速降低后增加,
                                                                4. 1 确定最优周期
             呈“V”型分布, 32 h 达到最低(订正前为 46. 5%,
                                                                    将不分级回归方法和数理方法结合组成复合
             订正后为 51. 1%)。
                    表1  2022年订正前和不分级回归法订正后                      订正方法, 表 2 显示了使用不同周期一维卡尔曼滤
                             平均MAE及ACC                          波法订正后的年平均 MAE 和 ACC。结果表明使用
                Table 1  Average MAE and ACC before and after the   7 d 周期的一维卡尔曼滤波法并不是最佳方案, 而
                 Correction of ungraded regression method in 2022  使用 15 d 周期的一维卡尔曼滤波法能够使误差最
                             订正前             不分级回归法             小, 准确率最高。确定本文中卡尔曼法的订正周期
                时段
                        MAE/℃     ACC/%    MAE/℃    ACC/%       为15 d。
                白天       2. 14    55. 2     2. 00    58. 5          使用不同周期滑动双权重平均法进行订正, 分
                夜间       1. 50    71. 6     1. 45    73. 5      别对 M  k,n  和 D a - b  采用中位数或平均值(表 3)后发
                                                                       a - b
                                                                             k,n
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