SWAN定量降水预报在几次降水过程中的应用检验

摘要：应用白城地区2012年出现的四次降水过程，检验分析了临近预报系统（SWAN）中定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果。结果表明：SWAN系统中定量降水预报产品漏报率比较小；对于间歇性降水或是时段较分散的降水过程空报率较大，而对于稳定性降水或是降水时段较集中的降水过程，晴雨预报效果很好。进一步检验了SWAN对弱降水、一般性降水和较强降水的预报能力，结果表明对于弱降水的预报效果要好于一般性降水好于较强降水。

关键词：临近预报；降水；检验

中图分类号：P459.9 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-01-0133-1

0 引言

近年来，基于多普勒天气雷达、卫星、自动气象站等非常规观测资料和中尺度数值模式的定量降水预报技术得到了快速的发展。对于临近（0～2h）定量降水预报而言，利用雷达回波外推技术和自动站雨量订正技术的临近预报方案具有高精度的时空分辨率，且准确率也较高。本文利用白城地区2012年出现的四次降水过程，对SWAN系统中提供的不同预报时效的定量降水预报产品进行检验，为短时临近预报预警工作提供依据。

1 临近预报系统SWAN及其定量降水预报产品

SWAN系统在MICAPS平台基础上，融合了数值模式产品和雷达、卫星、自动站等探测资料，提供了大量的临近预报产品，如三维雷达拼图、组合反射率因子、垂直剖面、定量降水估测和预报、COTREC（改进的交叉相关法）矢量场、反射率因子预报产品、风暴识别与追踪、TITAN（风暴识别、追踪、分析和临近预报系统、对流云识别产品）等，并具有强天气综合自动报警、预报产品实时检验、灾害天气预报制作和等功能。SWAN系统在现有业务中提供1h定量降水预报产品。该产品使用了3kmCAPPI拼图数据、COTREC矢量场和自动站雨量等资料。首先，在对Z-I关系做统计时，考虑了将不同强度的回波按照一定的等级进行分类；其次，利用COTREC矢量场外推，获得雷达反射率因子预报场；最后，在使用自动站雨量订正雷达定量降水预报时，采取最优插值法。

2 资料及检验方法

2.1 资料

为了分析SWAN系统中每6分钟更新一次的0～3h定量降水预报产品（QPF）对晴雨及不同类型降水的预报效果，本文选择了2012年白城地区出现的次降水过程。

过程1：受高空冷涡影响，7月1日08时～7月2日08时，我市出现明显降水天气，东北部地区雨量较大，4个乡镇出现暴雨，20个乡镇出现大雨，降水时段较分散，且降水强度不均。

过程2：受高空低涡和地面气旋共同影响，7月28日08时～29日08时，我市出现明显降水天气，西北部雨量较大，2个乡镇出现大暴雨，20个乡镇出现暴雨，25个乡镇出现大雨，降水时段较集中，但降水强度不均。

过程3：受高空低涡和地面气旋共同影响，9月27日20时～28日20时，我市出现明显降水天气，南部雨量较大，16个乡镇出现暴雨，17个乡镇出现大雨，此次降水为稳定性降水，降水强度均匀，降水时间长。

过程4：受15号台风“布拉万”影响，从8月28日14时～29日14时，我省出现明显降雨天气，中部和南部地区雨量较大，白城地区仅大安、通榆部分地方出现降水，且降水量偏小，降水时段集中。

2.2 检验方法

本文使用命中率（POD）、空报率（FAR）和临界成功指数（CSI）等来评估SWAN系统的定量降水预报的能力。POD、FAR、CSI的计算方法如下，其中H表示预报正确、M表示漏报、F表示空报：

POD=H/（H+M）

FAR=F/（H+F）

CSI=H/（H+M+F）

3 检验结果及分析

3.1 对晴雨的检验结果及分析

SWAN系统对四次过程的晴雨检验结果如图1。从图中可以看出，SWAN系统中定量降水预报产品漏报率比较小；对于间歇性降水或是时段较分散的降水（如过程1）空报率较大，而对于那些稳定性降水或是降水时段较集中的降水过程，晴雨预报效果很好。

3.2 对不同类型降水的检验结果及分析

为了更好的检验SWAN系统对不同强度的降水类型的预报能力，文中将降水分为以下三类：弱降水（1h雨量0.1～2mm）一般性降水（1h雨量2～10mm）和较强降水（1h雨量超过10mm）。图2给出了SWAN系统中定量降水预报产品对不同类型降水的CSI评分结果。相比较而言，SWAN系统对弱降水的预报效果要好于一般降水好于较强降水。

4 小结

本文利用白城地区2012年出现的四次降水过程，检验分析了临近预报系统（SWAN）中定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果。分析结果表明：

（1）SWAN系统中定量降水预报产品漏报率比较小；对于间歇性降水或是时段较分散的降水过程空报率较大，而对于稳定性降水或是降水时段较集中的降水过程，晴雨预报效果很好。

（2）SWAN系统中定量降水预报产品对弱降水的预报效果要好于一般降水好于较强降水。

作者简介：曹洋（1985-），女，汉族，吉林白城人，白城市气象局气象台预报员，研究方向：中、短期、短时临近天气预报。