|
Решение Центральной методической комиссии по
гидрометеорологическим и
гелиогеофизическим прогнозам от 9.11.2006 г.
Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП),
заслушав и обсудив доклады представителей Гидрометцентра России, ГГО и ЦАО, приняла следующие решения:
1. Усовершенствованная региональная 30-уровенная модель прогноза в сигма-системе координат
с шагом 75 км полей метеорологических величин:
– температуры воздуха у поверхности Земли с заблаговременностью 12, 24, 36 и 48 ч,
– обложных осадков с заблаговременностью 12, 24 и 36ч
(Гидрометцентр России, В.М.Лосев).
1.1. Отметить, что:
– в период с октября 2005 г. по апрель 2006 г. в Гидрометцентре России согласно решению ЦМКП
от 11.05.2004г. выполнялись оценки прогнозов приземной температуры воздуха заблаговременностью до 48ч и осадков
заблаговременностью до 36ч, рассчитываемых региональной гидродинамической моделью атмосферы для
Европы и Азии;
– производилось сравнение с аналогичными оперативными прогнозами Гидрометцентра России,
зарубежными гидродинамическими прогнозами UKMO (Великобритания), NCEP (США) и инерционными прогнозами.
1.2. Анализ успешности прогнозов осадков на 12, 24 и 36 ч в холодное время года по регионам
Центральной России и Центрального Федерального округа (ЦФО) показал следующее:
– модель достаточно успешно прогнозирует факт наличия и отсутствия осадков (общая оправдываемость
прогноза находится в пределах 72-75%, оправдываемость прогнозов с осадками – 75-96%, без осадков –
66-72% ) и превосходит оправдываемость аналогичных прогнозов модели Т85L31, а также, в большинстве случаев,
превосходит оправдываемость прогнозов по моделям UKMO (Великобритания) и NCEP (США);
– предупрежденность случаев отсутствия осадков была высокой (85-98%), в то время как
предупрежденность выпадения осадков составляла 44-58%;
– критерий качества Пирси-Обухова, характеризующий успешность альтернативного прогноза в целом,
равен 0,42-0,45, что подтверждает практическую значимость прогнозов;
– наиболее высокие оправдываемости прогнозов осадков были отмечены в переходные сезоны
(октябрь, март-апрель), менее высокие – в январе–феврале;
– прогнозы количества осадков на основе региональной модели имели средние абсолютные ошибки
величиной 1,4-2,1 мм/12 ч и превышали ошибки прогнозов количества осадков спектральной модели Т85L31 на
0,1-0,5 мм/12 ч, а других сравниваемых моделей на 0,5-1,1 мм/12 ч;
– систематические ошибки прогнозов осадков на текущий день составили минус 0,7 мм/12ч.,
систематические ошибки прогнозов осадков на 24 и 36 ч были положительными и изменялись от
0,8 до 1,0 мм/12 ч;
– ошибки прогноза количества осадков, были максимальными в осенне-весенние месяцы и
минимальные – в январе-феврале;
– оценки успешности прогнозов осадков по Москве и Московской области в целом подтверждают
результаты, полученные по территории Центральной России и ЦФО.
1.3. Оперативные испытания прогнозов приземной температуры воздуха (То) показали
следующее:
– средние абсолютные ошибки прогнозов То на 24 ч изменялись от 2,4° по территории Европы
до 3,8° по территории Азии; относительные ошибки были близки к единице (0,99-0,96); средние абсолютные
ошибки прогнозов То на 48 ч в среднем составляли от 3,1° (Европа) до 4,9° (Азия);
при сравнении с данными объективного анализа (ОА) региональные прогнозы на 24 ч по большинству характеристик
успешности имели небольшое преимущество над успешностью аналогичных прогнозов спектральной модели Т85L31, а на
48 ч уступали успешности прогнозов этой модели;
– оценка прогнозов температуры воздуха по станциям показала некоторое (в среднем на 0,5°)
увеличение ошибок региональных прогнозов по сравнению с оценками по данным ОА;
– максимальные значения ошибок прогнозов То отмечены в январе-феврале, а минимальные –
в октябре-ноябре и апреле;
– в целом оперативные испытания прогнозов приземной температуры воздуха в холодный период года
показали не высокую их успешность.
1.4. Рекомендовать Гидрометцентру России:
1.4.1. Внедрить в оперативную технологию выпуска регионального гидродинамического прогноза
полей метеорологических величин, функционирующую на основе усовершенствованной 30-уровенной неадиабатической
модели атмосферы с горизонтальным разрешением 75 км, прогноз полей осадков с заблаговременностью до 36 ч.
1.4.2. Использовать в оперативной практике прогнозы полей осадков заблаговременностью до 36 ч,
получаемые на основе усовершенствованной региональной модели, в холодный период года в качестве вспомогательной
прогностической продукции.
1.4.3. Провести дополнительные оперативные испытания региональных гидродинамических прогнозов
осадков в теплый период года.
1.4.4. Продолжить работу по развитию модели, результаты испытания опубликовать.
1.4.5. Провести сравнительный анализ оправдываемости оперативных прогнозов осадков и
температуры воздуха на 24, 36 и 48 ч, получаемых с помощью рекомендованных к внедрению моделей и методов,
а также составляемых прогнозистами–синоптиками по Европейской территории России, Москве и Московской области.
Результаты представить в ЦМКП во II кв.2007г.
2. Метод прогноза минимальной и максимальной температуры воздуха по Москве и Московской области
с заблаговременностью 1-5 суток на основе статистической интерпретации гидродинамической модели атмосферы
(технология РЭП, автор П.П. Васильев).
2.1. Отметить, что:
– метод основан на реализации программно-технологического комплекса адаптивной статистической
модели среднесрочного прогноза и использует статистическую интерпретацию продукции гидродинамических моделей
атмосферы; численная адаптивная статистическая модель строится заново для каждой географической точки, для каждой
даты, заблаговременности прогноза и использует синхронные прогностические связи.
– в Гидрометцентре России разработана и применяется в оперативной практике технология составления
краткосрочного и среднесрочного прогноза температуры воздуха (РЭП – расчет элементов погоды), основанная на
реализации программно-технологического комплекса адаптивной статистической модели среднесрочного прогноза,
использующая статистическую интерпретацию результатов интегрирования гидродинамических моделей атмосферы.
– технология предусматривает возможность формирования выпускаемой продукции различными
алгоритмами (для отдельных пунктов, для территории субъектов Российской Федерации, для энергосистем, бассейнов
рек, побережий морей).
2.2. В 2004г. проведено усовершенствование технологии:
– модифицирован алгоритм построения статистических моделей с учетом пополненных рядов архивов
фактических данных и гидродинамических прогнозов – продукции гидродинамических моделей (порядка 10 лет);
наличие таких рядов позволило оптимизировать продолжительность сезонного интервала при построения динамических
статистических выборок в пределах от двух месяцев до 15 дней;
– для комплексирования рассчитываемых прогнозов созданы базы данных продукции гидродинамических
моделей атмосферы ECMWF (Reding) и UKMO (Exeter).
2.3. Оценка успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха с
заблаговременностью до трех суток по Москве и до пяти суток по Московской области, составляемых в оперативном
режиме в рамках указанной технологии, проводилась с апреля 2005г. по август 2006г.
2.4. Результаты оперативных испытаний прогнозов экстремальной температуры воздуха по Москве
показали следующее:
– среднегодовые абсолютные ошибки прогнозов Тmin и Тmax изменялись в пределах от 1,9°
на первые сутки до 2,2-2,3° на третьи сутки, оправдываемость прогнозов по Наставлению при этом составила
соответственно для минимальной и максимальной температуры 87-86% на первые сутки и 81-78% на третьи сутки;
– отмечено превышение над оправдываемостью инерционного прогноза от 8-13% на первые сутки
до 28% на третьи сутки; оправдываемость прогнозов экстремальной температуры в среднем на 2-4% была ниже
оправдываемости прогнозов синоптиков;
– cравнение суточных прогнозов экстремальной температуры с аналогичными гидродинамическими
прогнозами (автор Л.В.Беркович) показало весьма близкое совпадение успешности прогнозов Тmax,
а прогнозы Тmin уступали по оправдываемости гидродинамическим прогнозам в среднем на 5%;
– сравнение успешности прогнозов экстремальной температуры в холодное и теплое полугодия
показало практически одинаковый уровень для прогнозов Тmax, а прогнозы Тmin в теплое
полугодие на 16-22% превышали оправдываемость прогнозов Тmin в холодное полугодие; при этом в
холодное полугодие отмечены отрицательные систематические ошибки прогнозов Тmin по Москве величиной
1,3-1,7&3176;.;
– наибольшие значения абсолютных ошибок прогнозов Тmin отмечены в декабре, январе
(от 3° на первые сутки до 3,7° на третьи сутки) и в марте (2,5-3°), в остальные месяцы
указанные ошибки находились в пределах 1-2°; наибольшие ошибки прогнозов Тmax
(около 2,5-3°) наблюдались в переходные сезоны года (в апреле-мае и сентябре-октябре).
2.5. Результаты оперативных испытаний прогнозов экстремальной температуры воздуха по
Московской области показали следующее:
– среднегодовые абсолютные ошибки прогнозов Тmin и Тmax у схемы РЭП
изменялись от 2,1-1,8° на первые сутки до 3,1-3,3° на пятые сутки;
– оправдываемость прогнозов Тmin и Тmax составила соответственно
93-97% на первые сутки и 82-79% на пятые сутки с превышением над инерцией от 11-9% на первые сутки до 19-22%
на пятые сутки;
– успешность методических прогнозов экстремальной температуры в среднем была весьма близка
к успешности аналогичных прогнозов синоптиков почти при всех заблаговременностях и только оправдываемость
прогноза Тmax на пятые сутки у схемы РЭП уступала оправдываемости прогнозов синоптиков на 6%;
– анализ успешности прогнозов РЭП отдельно для холодного и теплого полугодий также, как и по
Москве, показал практически одинаковую успешность прогнозов Тmax по полугодиям, в то же время прогнозы
Тmin теплого полугодия на 10-20% превышали оправдываемость прогнозов Тmin холодного полугодия.
В отличие от Москвы, по области в холодное полугодие зафиксированы существенно меньшие отрицательные
систематические ошибки прогнозов минимальной температуры воздуха.
2.6. Рекомендовать Гидрометцентру России внедрить усовершенствованную технологию составления
краткосрочных и среднесрочных прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха (РЭП), основанную на
статистической интерпретации гидродинамических моделей атмосферы, для Москвы и Московской области.
2.7. Рекомендовать Гидрометцентру России и Московскому Гидрометбюро использовать в
оперативной практике прогнозы минимальной и максимальной температуры воздуха, составляемые в рамках технологии
РЭП, в качестве основных расчетных по Москве на 2-3 сутки и по Московской области на 1-5 сутки.
2.8. Рекомендовать Гидрометцентру России:
– в первом полугодии 2007г. организовать и провести дополнительные испытания прогнозов
максимальной температуры воздуха на текущий день и прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха
на последующие сутки по Москве в сравнении с рекомендованными к внедрению методами краткосрочного прогноза
экстремальной температуры воздуха;
– во втором полугодии 2007г. провести оценку прогнозов экстремальной температуры воздуха
по центрам субъектов Российской Федерации, выпускаемых на основе технологии РЭП;
– продолжить работу по развитию технологии РЭП с учетом полученных в процессе испытания
результатов.
3. Информация о результатах сравнительной оценки:
– методики прогнозирования суточных максимумов концентрации приземного озона
(ГГО, Е.Л. Генихович, Л.Р. Сонькин, В.И. Кириллова, А.Д. Зив, Е.А. Яковлева, Гидрометцентр России,
И.Н. Кузнецова, И.Ю. Шалыгина, М.И. Нахаев);
– методики прогнозирования опасных уровней приземного озона в Центральном федеральном
округе России (ЦАО – А.М Звягинцев, Гидрометцентр России – И.Н. Кузнецова, И.Ю. Шалыгина, НПО «Тайфун»
- А.Ф.Нерушев).
3.1. Отметить, что:
– мониторинг содержания приземного озона осуществляется в семи крупных городах России;
– качество указанной сети данных делает затруднительным их использование, так как применяемые
средства измерения не имеют положительного заключения ЦКПМ Росгидромета;
– представленные для сравнительной оценки методики прогноза основаны на линейных (ЦАО) или
линеаризованных (ГГО) регрессионных соотношениях, установленных по данным наблюдений;
– сравнительные оценки двух методик двух методик показали, что их эффективность превышает
эффективность инерционного прогноза и что различия между показателями качества прогноза по двум методикам
в основном не могут рассматриваться, как статистически значимые;
– математический аппарат, использованный в методике ГГО, является более универсальным и
позволяет построить единую методику прогнозирования суточных максимумов концентрации приземного озона на базе
методики ГГО с включением предикторов, предложенных ЦАО и Гидрометцентра России.
3.2. Одобрить работу, проведенную специалистами ГГО, ЦАО, Гидрометцентра России и НПО
«Тайфун», по сравнительной оценке методик прогнозирования приземного озона.
3.3. Рекомендовать ГГО, ЦАО и Гидрометцентру России:
– разработку единой методики прогнозирования максимальных суточных концентраций приземного озона
по пунктам с заблаговременностью до 48ч на основе согласованных между исполнителями принципов в первом полугодии
2007 г.;
– организацию производственных испытаний указанной методики во втором полугодии 2007 г.;
– представление единой методики и результатов ее производственных испытаний на ЦМКП в
1 кв. 2008 г.
3.4. Рекомендовать УМЗ Росгидромета предусмотреть финансирование соответствующих работ в плане
НИиОКР на 2007 г.
4. Информация об изменении сроков выполнения «Плана испытаний»:
4.1. О продлении периода испытаний метода прогноза полусуточных сумм осадков в пункте на срок
до пяти суток (ДВНИГМИ, автор В.М. Вербицкая).
Удовлетворить просьбу Якутского УГМС о продлении срока испытаний указанного метода с представлением результатов
и решения Технического совета УГМС в апреле 2007г. (основание - письмо от 9.10.2006г.).
4.2. Об исключении из «Плана испытаний» автоматизированного
гидродинамико-статистического метода прогноза скорости ветра (ОЯ) в летний период с заблаговременностью 36 ч
для Европейской территории России (Гидрометцентра России, автор Э.В. Переходцева).
Исключить автоматизированный гидродинамико-статистический метод прогноза скорости ветра (ОЯ) с заблаговременностью
36 ч на Европейской территории России в летний период (автор Э.В. Переходцева) в связи с демонтажем ЭВМ,
на которой функционировала гидродинамическая модель, а ее выходная продукция являлась базовой для реализации
метода (основание – письмо № К-554 от 03.10.2006г).
4.3. О включении в «План испытания» оценки прогнозов метеорологических величин
(приземной температуры воздуха, осадков и средней скорости ветра) в московском регионе на базе модели ММ5
(Пенсильванский университет США), параметризованной в Гидрометбюро Москвы и Московской области (письмо АНО
Гидрометеорологическое Бюро Москвы и Московской области от 20.10.2006г. № ГМБ-86/01-9).
4.3.1. Считать целесообразным проведение испытания данной версии модели ММ5 в сроки и по
программе сравнительной оценки моделей и предусмотреть их в «Плане испытания» на 2007г.
4.4. Об исключении из «Плана испытания на 2006г.» оценки прогнозов полей
метеорологических величин (геопотенциала изобарических поверхностей, температуры воздуха и ветра на стандартных
уровнях атмосферы, давления на уровне моря, приземной температуры воздуха и осадков) по регионам Евроры и
Центральной России с заблаговременностью до 5 суток с использованием модели ММ5, адаптированной в Гидрометцентре
России (К.Г. Рубинштейн, Р.Ю. Игнатов, И.В. Новикова).
4.4.1. Удовлетворить просьбу Гидрометцентра России (письмо № К-554 от 03.10.2006г) и исключить из
«Плана испытаний» на 2006г. указанную модель гидродинамического прогноза в связи с недостаточностью
вычислительных ресурсов и необходимостью усовершенствования отдельных блоков модели.
4.3.2. Рекомендовать Гидрометцентру России в I кв. 2007г. организовать сравнительную оценку успешности прогнозов
полей метеорологических величин, выпускаемых на основе имеющихся моделей циркуляции атмосферы различного
масштаба, включая модель, указанную в п. 4.3 данного решения, по единой согласованной программе;
предусмотреть сравнение с успешностью зарубежных центров.
4.3.2. Включить указанную работу в «План испытания» на 2007г. Результаты представить на рассмотрение
ЦМКП во II кв.2007г.
Председатель Центральной методической комиссии
по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам
А.И. Бедрицкий
© Методический кабинет Гидрометцентра России
|