Page 73 - 《高原气象》2025年第3期

3 期 李 健等：基于CMA-GD模式的2 m气温逐小时预报误差订正方法分析 631
现， 两种方法各有优劣。平均值法相比中位数法在 重滑动平均法采用周期 n=20 d 订正效果最。由于
中短周期（5 d、 10 d、 15 d 和 20 d）下准确率更高， 使用不同参数的双权重滑动平均法间订正效果较
误差更小， 而在长周期（25 d、 30 d、 40 d 和 50 d）下 为接近， 本文仅采用周期为 20 d的平均值法进行再
准确率更低， 误差更大。综合实验结果表明， 双权 订正。

表2 2022年不同周期的一维卡尔曼滤波法再订正后平均MAE及ACC
Table 2 Average MAE and ACC after re-correction by one-dimensional
Kalman filtering method with different periods in 2022

不同周期的一维卡尔曼滤波法再订正后参数平均值
误差参数
5 d 7 d 10 d 15 d 20 d 25 d 30 d 40 d 50 d
MAE/℃ 1. 57 1. 56 1. 55 1. 55 1. 56 1. 57 1. 58 1. 59 1. 61
ACC/% 71. 50 71. 90 71. 90 72. 20 72. 00 71. 40 71. 10 70. 60 70. 00

表3 2022年不同周期的中位数法、 平均值法再订正后平均MAE及ACC
Table 3 Average MAE and ACC after re-correction by median method， mean method with different periods in 2022

不同周期的中位数法、 平均值法再订正后参数平均值
误差参数
5 d 10 d 15 d 20 d 25 d 30 d 40 d 50 d
中位数法 MAE/℃ 1. 55 1. 53 1. 51 1. 50 1. 50 1. 50 1. 52 1. 55
ACC/% 72. 10 72. 70 73. 20 73. 60 73. 60 73. 40 72. 80 72. 00
平均值法 MAE/℃ 1. 54 1. 53 1. 51 1. 49 1. 50 1. 51 1. 52 1. 55
ACC/% 72. 50 72. 90 73. 40 73. 70 73. 60 73. 30 72. 70 71. 90
4. 2 订正结果逐时效分布分析
在不回归分级法的订正基础上， 对 2022年 3月
1 日至 2023 年 3 月 1 日的气温产品采用 15 d 周期的
卡尔曼法和 20 d周期的平均值法进行复合订正， 结
果如表 4 所示， 两种方法都表现出正向订正效果，
其中平均值法相较于卡尔曼法， 在白天时段将
MAE降低了 0. 04 ℃， ACC提高了 1. 5%， 夜间时段
将 MAE 降低 0. 06 ℃， ACC 提高了 1. 7%。总体来
看， 平均值法的订正幅度大于卡尔曼法。ACC逐时
效分布表明（图 4）， 35 h的订正效果最好（相比订正
前 ， 卡 尔 曼 法 提 升 了 25. 7%， 平 均 值 法 提 升 了
28. 7%）。相比订正前的 ACC， 平均值法在白天提
升了 22. 5%， 夜间提升了 11. 0%， 白天的平均准确
率提升幅度大于夜间。数理方法的再订正有效提 图4 卡尔曼法、 平均值法再订正后ACC逐时效分布
高了准确率。 （以不分级回归法订正结果为参照）
Fig. 4 Hourly ACC distribution after re-correction by
对 CMA-GD 模式的气温产品进行订正后， 得
Kalman method and mean method.（Reference to the
到不同季节的ACC逐时效分布（图5）。研究结果显
result after correction by ungraded regression）
表4 卡尔曼法、 平均值法订正再后平均MAE及ACC
Table 4 Average MAE and ACC after re-correction by 示， 不分级回归法订正同数理方法再订正之间的预
Kalman method and mean method 报准确率差值存在日变化和季节变化特征。在春
卡尔曼法 平均值法 季夜间， 不分级回归法的准确率相比平均值法和卡
时段
MAE/℃ ACC/% MAE/℃ ACC/% 尔曼法的准确率差距不大， 春季白天， 经过数理方
白天 1. 77 66. 0 1. 73 67. 5 法再订正准确率变化不大， 卡尔曼法准确率最低，
夜间 1. 33 77. 8 1. 27 79. 5 从时效分布来看， 20 h 的订正效果最差， 卡尔曼法