И. А. Горлач,  Е. Н. Шакотько

Успешность краткосрочных и среднесрочных  прогнозов погоды 
и полей метеорологических элементов в 2007 г.

 В статье представлены  средние за 2007 г. показатели успешности оперативных краткосрочных и среднесрочных прогнозов погоды, выпускаемых Гидрометцентром России, Гидрометеорологическим бюро Москвы и Московской области (Московским ГМБ), оперативно-прогностическими организациями (ЦГМС-Р и ЦГМС) межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС). Кроме того, помещены показатели успешности прогнозов полей метеорологических элементов, рассчитанных на основе отечественных технологий и получаемых из зарубежных метеорологических центров. Мониторинг ежедневных и ежемесячных оценок  качества прогнозов проводился в Гидрометцентре России с использованием программного обеспечения для автоматизированной технологии   [1, 2]. Анализ  полученных результатов представлен ниже  в виде обзора,  сопровождается  таблицами и графиками.

Успешность  прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха
по Москве и Московской области заблаговременностью до 3 и 5 сут
В табл. 1 представлены средние за 2007 г. показатели успешности прогнозов минимальной (Tmin) и максимальной (Tmax) температуры воздуха для Москвы, составляемых на первые сутки синоптиками Московского ГМБ  и на вторые и третьи сутки – синоптиками Гидрометцентра России. Указанные прогнозы публикуются в ежедневном гидрометеорологическом бюллетене Гидрометцентра России (ЕГМБ), Для сравнения в таблице представлены также показатели успешности прогнозов, которые предвычисляются с помощью автоматизированных технологий и используются синоптиками при подготовке официальных прогнозов. В таблице помещены характеристики успешности прогнозов, рассчитываемых на основе технологии РЭП (расчет элементов погоды - автор П. П. Васильев),  и характеристики успешности инерционных прогнозов. Следует заметить, что автоматизированная технология расчета  оправдываемости прогнозов температуры воздуха по Москве использует данные наблюдений на 7 метеорологических станциях Москвы. При этом прогноз на каждой  метеостанции  считался оправдавшимся, если разность между серединой прогнозируемой градации и фактическим значением температуры на данной станции не превышала 3,5°C (с учетом округления десятых долей). 
                                                                                                                             Таблица 1

Показатели успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры 
по Москве за 2007 г.
За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	

Т	Ошибка	Оправдываемость (%) при абсолютной ошибке менее 	Оправдыва-емость, %	
			систе-мати-ческая
	абсо-лют-ная
	отно-ситель-ная

2оС	
3оС	
4оС	
Uн	
Uн-Uин	

24	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,2	1,4	0,6	78	91	96	94	19	
		max	-0,5	1,4	0,6	78	92	97	95	17	
	РЭП	min	-1,1	1,8	0,7	65	83	93	88	13	
		max	-0,4	1,6	0,7	73	89	96	93	14	
	Инерционный	min	 0,0	2,5	1,0	55	70	81	75		
		max
	 0,0	2,5	1,0	56	72	84	78		

48	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,7	1,7	0,5	68	84	94	90	27	
		max	-0,8	1,8	0,5	65	84	92	89	28	
	РЭП	min	-1,0	1,8	0,6	66	83	93	89	25	
		max	-0,3	1,7	0,5	69	84	93	90	29	
	Инерционный
	min	 0,0	3,4	1,0	43	58	69	63		
		max
	 0,0	3,5	1,0	41	54	67	61		

72	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,7	1,9	0,6	64	80	91	86	26	
		max	-0,7	2,0	0,5	60	79	88	84	32	
	РЭП	min	-1,0	2,0	0,6	61	79	90	85	25	
		max	-0,2	1,9	0,5	65	83	91	87	35	
	Инерционный	min	 0,0	3,6	1,0	41	55	65	60		
		max	 0,0	4,1	1,0	35	47	58	52		

Из  данных табл. 1 видно, что по Москве наиболее успешными были прогнозы температуры воздуха на первые сутки, составленные синоптиками Московского ГМБ. Оправдываемость  прогнозов минимальной температуры воздуха (Uн) согласно Наставлению [4] в среднем за год составила  94%  и   максимальной температуры воздуха - 95% при средней абсолютной ошибке 1,4°C. Превышение оправдываемости синоптических прогнозов   над оправдываемостью инерционных прогнозов (Uн-Uин) составило соответственно 19% и 17%. Оправдываемость прогнозов минимальной температуры по схеме РЭП  была на 6%  ниже оправдываемости прогнозов синоптиков, оправдываемость прогнозов максимальной температуры на 3% ниже оправдываемости синоптических прогнозов. 
Оправдываемость прогнозов минимальной температуры на вторые и третьи сутки у синоптиков Гидрометцентра России и по схеме РЭП   практически одинакова  (различия  всего на 1%) - 90% и 89% соответственно. Оправдываемость синоптических прогнозов Тmax на вторые и третьи сутки составила 89 и 84%, уступая оправдываемости  прогнозов по схеме РЭП на 1-3%.  При этом средние абсолютные ошибки прогнозов различались всего лишь на 0,1 C в пользу синоптиков  для минимальной температуры, в пользу РЭП для максимальной температуры воздуха. Превышение над инерцией у синоптиков и у схемы РЭП   было значительным и находилось в пределах  от 25 до 35%.
Средняя за 2007 г. успешность прогнозов Tmin и Tmax по Московской области представлена в табл. 2. Прогноз при этом считался оправдавшимся, если разность между серединой прогнозируемой градации и наблюденной температурой воздуха  на данной  метеорологической станции Московской области (включая  Москву) не превышала 5°C. 
 Из  приведенных в табл. 2  данных видно, что средняя за год оправдываемость прогнозов Tmin и Tmax на первые сутки  у синоптиков и РЭП составляла 97-98% при абсолютной ошибке 1,7°C и превышении над инерцией 13-11%.  Оправдываемость прогнозов Tmin и Tmax на вторые-пятые сутки у синоптиков (как и у РЭП) была достаточно высокой и изменялась при постепенном понижении с увеличением заблаговременности от 96% до 85%, а абсолютные ошибки  увеличивались  от 1,9 до 2,7°С. Прогнозы по схеме  РЭП  были одинаковыми или весьма близки к успешности прогнозов синоптиков для всех заблаговременностей (не более 1-2%), за исключением пятых суток, когда прогнозы РЭП Тmax уступили прогнозам синоптиков в оправдываемости  на 3%. 
                                                                                                                             Таблица 2

Показатели успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры 
по Москве за 2007 г.
За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	

Т	Ошибка	Оправдываемость (%) при абсолютной ошибке менее 	Оправдыва-емость, %	
			систе-мати-ческая
оС	абсо-лют-ная
оС	отно-ситель-ная

2оС	
3оС	
4оС	
Uн	
Uн-Uин	

24	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,3	1,7	0,6	67	84	93	97	13	
		max	-0,8	1,7	0,7	68	86	94	98	11	
	РЭП	min	-0,6	1,8	0,7	64	82	92	97	13	
		max	-0,1	1,5	0,6	72	89	96	98	11	
	Инерционный	min	 0,0	2,9	1,0	50	65	76	84		
		max
	 0,0	2,5	1,0	53	70	81	87		

48	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,5	1,9	0,6	62	80	91	96	22	
		max	-1,0	2,0	0,6	59	79	91	96	20	
	РЭП	min	-0,5	1,8	0,5	64	82	91	97	23	
		max	-0,1	1,7	0,5	69	85	93	97	21	
	Инерционный
	min	 0,0	3,8	1,0	39	54	65	74		
		max
	 0,0	3,6	1,0	39	53	66	76		

72	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,5	2,1	0,6	57	75	87	94	23	
		max	-0,9	2,2	0,5	56	74	86	93	26	
	РЭП	min	-0,5	2,1	0,5	59	76	88	94	23	
		max	 0,0	1,9	0,5	62	81	91	96	28	
	Инерционный	min	 0,0	4,0	1,0	38	52	62	71		
		max	 0,0	4,1	1,0	33	46	57	68		

96	Синоптический (ЕГМБ)	min	-0,2	2,5	0,6	53	70	82	88	21	
		max	-0,3	2,2	0,5	58	73	83	90	27	
	РЭП	min	-0,5	2,4	0,6	54	71	82	90	22	
		max	 0,1	2,3	0,5	54	71	84	91	28	
	Инерционный	min	 0,0	4,2	1,0	34	49	59	68		
		max	 0,0	4,5	1,0	30	42	54	63		

120	Синоптический (ЕГМБ)	min	-0,4	2,7	0,6	50	66	77	85	20	
		max	-0,4	2,5	0,6	49	68	81	90	29	
	РЭП	min	-0,7	2,6	0,6	49	67	78	87	22	
		max	 0,3	2,7	0,6	47	65	77	87	27	
	Инерционный	min	 0,0	4,6	1,0	30	43	55	65		
		max	 0,0	4,7	1,0	28	39	50	61		

                         Успешность прогнозов осадков по Москве и Московской области
Оперативные прогнозы осадков по Москве и Московской области составляются синоптиками Московского ГМБ (на 12-36 ч), синоптиками Гидрометцентра России (на 48-84 ч) и публикуются в ЕГМБ. Прогнозы осадков рассчитываются также по гидродинамической модели  (автор Л. В.Беркович). В табл. 3 и 4 приведены показатели успешности прогнозов осадков по Москве и Московской области, осредненные за  2007 г.

                                                                                                                          Таблица 3

За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	Оправдываемость, %
	Крите-
рий 
Пирси-Обухова	Ошибка, мм	Предупрежден-ность, %	
		по Наставлению	по факту	абсолютная ошибка менее
3мм/12 ч		систе-мати-ческая
	абсо-лют-ная
	выпа-дения осад-ков	отсутствия осад-ков	

12	Синоптический
(ЕГМБ)	86	73		0,40	0,0		75	65	
	Численный  (ГД)	78	72	68	0,43	0,0	0,8	92	52	
	Итнерпретация Т85L31	79	71	52	0,26	-0,2	0,9	58	69	
	Инерционный
	74	66	55	0,23	0,0	1,3	62	61	

24	Синоптический
(ЕГМБ)	84	72		0,43	0,1		82	62	
	Численный  (ГД)	77	69	65	0,39	0,0	0,8	91	47	
	Итнерпретация Т85L31	75	66	51	0,13	0,0	1,1	56	57	
	Инерционный	76	68	47	0,25	0,0	1,2	58	67	

36	Синоптический
(ЕГМБ)	85	72		0,40	0,0		75	64	
	Численный  (ГД)	75	68	70	0,35	0,0	1,0	92	43	
	Итнерпретация Т85L31	75	67	51	0,16	0,0	1,2	56	60	
	Инерционный	71	62	55	0,15	0,0	1,4	57	57	

48	Синоптический
(ЕГМБ)	77	65		0,31	1,5		86	46	
	Итнерпретация Т85L31	71	62	52	0,06	0,0	1,3	55	51	
	Инерционный	72	63	50	0,12	0,0	1,3	50	62	

60	Синоптический
(ЕГМБ)	77	65		0,28	1,6		83	44	
	Итнерпретация Т85L31	71	63	55	0,09	0.2	1,4	60	50	
	Инерционный	67	56	56	0,03	0,0	1,5	52	52	

72	Синоптический
(ЕГМБ)	76	63		0,32	1,3		87	45	
	Итнерпретация Т85L31	71	62	52	0,06	0,2	1,3	56	50	
	Инерционный	70	61	50	0,07	0,0	1,3	47	60	

84	Синоптический
(ЕГМБ)	76	65		0,27	1,4		85	42	
	Итнерпретация Т85L31	72	63	50	0,10	0,4	1,7	59	51	
	Инерционный	70	61	56	0,12	0,0	1,4	56	57	
Показатели успешности прогнозов осадков по Москве за 2007 г.

                                                                                                                                

За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	Оправдываемость, %
	Крите-
рий 
Пирси-Обухова	Ошибка, мм	Предупрежден-ность, %	
		по Наставлению	по факту	абсолютная ошибка менее
3мм/12 ч		систе-мати-ческая
	абсо-лют-ная
	выпа-дения осад-ков	отсутствия осад-ков	

12	Синоптический
(ЕГМБ)	87	73	59	0,42	 0,1		75	67	
	Численный  (ГД)	78	72	69	0,41	 0,1	0,8	91	51	
	Итнерпретация Т85L31	79	70	53	0,27	-0,1	0,9	58	69	
	Инерционный
	75	67	58	0,26	 0,0	1,2	63	63	

24	Синоптический
(ЕГМБ)	85	72	59	0,44	0,1		80	64	
	Численный  (ГД)	77	68	67	0,37	0,0	0,8	89	47	
	Итнерпретация Т85L31	75	65	52	0,14	0,0	1,1	57	57	
	Инерционный	76	68	53	0,25	0,0	1,1	59	66	

36	Синоптический
(ЕГМБ)	86	71	60	0,39	0,1		74	65	
	Численный  (ГД)	75	69	70	0,35	0,1	1,0	92	43	
	Итнерпретация Т85L31	75	66	51	0,17	0,0	1,2	56	61	
	Инерционный	72	63	59	0,17	0,0	1,3	59	58	

48	Синоптический
(ЕГМБ)	79	65	48	0,30	1,4		83	46	
	Итнерпретация Т85L31	71	60	53	0,06	0,0	1,2	55	51	
	Инерционный	72	62	55	0,11	0,0	1,2	51	60	

60	Синоптический
(ЕГМБ)	79	65	46	0,29	1,6		83	46	
	Итнерпретация Т85L31	71	62	55	0,09	0.2	1,4	59	50	
	Инерционный	69	59	60	0,09	0,0	1,4	55	54	

72	Синоптический
(ЕГМБ)	78	64	50	0,33	1,2		86	46	
	Итнерпретация Т85L31	70	61	53	0,06	0,2	1,3	57	50	
	Инерционный	71	62	55	0,11	0,0	1,2	51	60	

84	Синоптический
(ЕГМБ)	78	64	47	0,26	1,4		83	42	
	Итнерпретация Т85L31	71	62	51	0,10	0,4	1,7	59	51	
	Инерционный	71	60	60	0,11	0,0	1,4	56	55	
Таблица 4

Показатели успешности прогнозов осадков по Московской области за 2007 г.

Из табл. 3 видно, что оправдываемость синоптических прогнозов осадков по Москве на 12, 24 и 36 ч в соответствии с Наставлением [4]  в среднем составила 86, 84, 85% и превысила оправдываемость инерционных прогнозов на 12, 8 и 14%. Успешность гидродинамического прогноза факта выпадения осадков только на 1-4 % уступала  аналогичной  успешности инерционных прогнозов. Значения критерия качества Пирси-Обухова синоптических прогнозов на 12-36 ч имели значения 0,40, 0,43 и 0,40, у гидродинамических прогнозов они были выше, чем у синоптиков при заблаговременности 12 ч (0,43), и несколько ниже (от 0,39 до 0,35) при заблаговременностях 24 и 36 ч. Предупрежденность выпадения осадков была высокой у гидродинамической схемы (91-92%) при заблаговременности 12-36 ч, что на 9-17% выше, чем у синоптических прогнозов. С увеличением заблаговременности предупрежденность выпадения осадков у синоптиков сохраняется высокой (83-87%) по сравнению с инерционным прогнозом. Предупрежденность отсутствия осадков заметно уступает по величине из-за большого количества ложных тревог в прогнозах наличия  осадков. 
Из табл. 4 следует, что оправдываемость синоптических прогнозов осадков по Московской области на 12, 24 и 36 ч в среднем за 2007 г. составила соответственно 87, 85 и 86%, что несколько выше успешности прогнозов осадков по Москве. Значения критерия качества Пирси-Обухова синоптических прогнозов на 12-36 ч составляли 0,42, 0,44, 0,39, у численных прогнозов они равнялись 0,41, 0,37, 0,35, что довольно близко к значениям этого критерия по Москве (табл. 3). С увеличением заблаговременности от 48 до 84 ч успешность синоптических прогнозов осадков по Москве и Московской области постепенно уменьшается. Тем не менее, она на 7-10% превышает успешность инерционных прогнозов.

                Успешность прогнозов направления и скорости ветра по Москве
Прогнозы ветра (максимальная скорости и порывы) по Москве составляются синоптиками оперативно и публикуются в ЕГМБ,  методические прогнозы среднего ветра и его порывов рассчитываются по гидродинамической модели атмосферы (автор Л. В. Беркович). В табл. 5
                                                                                                                                                Таблица 5

приведены средние за 2007 г. показатели успешности прогнозов максимальной скорости ветра и порывов, составленных синоптиками и рассчитанных по гидродинамической модели, и успешность прогнозов среднего ветра по гидродинамической модели заблаговременностью до     48 ч. Прогнозы синоптические и прогнозы среднего ветра по гидродинамической модели заблаговременностью до 48 ч оценивались путем сравнения с фактическими порывами ветра или
скоростью максимального ветра (при отсутствии порывов). Из данных таблицы видно, что абсолютные ошибки прогнозов максимальной скорости ветра и порывов на день в среднем за год у синоптиков составили 2,6-3.6 м/с, у гидродинамических прогнозов 1.8-2,5 м/с, что в среднем  на уровне успешности инерционного прогноза. Ошибки гидродинамических прогнозов  были меньше ошибок инерционных прогнозов скорости ветра. Систематические ошибки синоптических прогнозов скорости ветра  величиной около 2 м/с указывали на то, что синоптики в среднем  завышали скорости максимального ветра и порывов.  Абсолютные векторные ошибки прогнозов ветра у синоптических прогнозов  были больше, чем у методических прогнозов при всех рассмотренных заблаговременностях.

                        Успешность прогнозов облачности по Москве в 2007 г. 
В табл. 6 приведены характеристики успешности прогнозов облачности на 12-36 ч, составляемых синоптиками и рассчитываемых на основе  гидродинамической  модели атмосферы. Характеристики успешности рассчитаны согласно методике, описанной в [3]. Из данных  табл. 6. видно, что успешность синоптических прогнозов облачности была невысокой. Абсолютные ошибки синоптических прогнозов составили 2,1-2,3 балла (на уровне погрешностей инерционного прогноза), у гидродинамического прогноза абсолютные ошибки были 3,1 и 3,2 балла.  Оправдываемость прогнозов синоптиков составила 68-71%, а численного метода 58-62% при оправдываемости инерционных прогнозов 66-69 %.    

Успешность прогнозов экстремальной температуры воздуха и
осадков по территории семи федеральных округов РФ и Республики Беларусь
Прогнозы минимальной и максимальной температуры воздуха и осадков с заблаговременностью до пяти суток (публикуются в ЕГМБ) составлялись в 2007 г. синоптиками Гидрометцентра России по территориям семи федеральных округов России с разделением их на части в зависимости от климатических условий (по 18 территориям) и по территории Республики                                                                                                     
                                                                                                                       Таблица 6

Показатели успешности прогнозов облачности по Москве  за 2007 г.
Заблаго-времен-ность,
 ч	
Метод
прогноза	Оправдыва-емость, %
	Ошибка	Оправдываемость прогноза (%) при абсолютной ошибке	
			система-тическая (баллы)	абсолютная (баллы)	относи-тельная 	
< 2	
< 3	
< 4	
< 5	

12	Синоптический
(ЕГМБ)	71	-0,9	2,1	1,23	54	79	90	99	
	Численный  (ГД)	62	-1,4	3,1	1,71	47	59	67	78	
	Инерционный
	67	  0,1	2,1	0,99	64	76	85	89	

24	Синоптический
(ЕГМБ)	68	-0,3	2,3	1,25	51	79	87	100	
	Численный  (ГД)	59	-0,1	3,2	1,68	48	58	69	76	
	Инерционный	69	  0,1	2,4	0,99	58	72	79	84	

36	Синоптический
(ЕГМБ)	70	-0,8	2,1	1,22	54	78	88	99	
	Численный  (ГД)	58	-0,5	3,1	1,64	48	65	72	78	
	Инерционный	66	  0,2	2,4	0,98	58	73	82	88	

Беларусь. Аналогичные прогнозы рассчитывались по каждой территории на основе технологии РЭП  (автор П. П.Васильев) для 5 градусных градаций  температуры.
Оценка успешности прогнозов Тmin и Тmax проводилась путем сравнения прогностических значений экстремальной температуры воздуха на соответствующих частях федеральных округов со средними значениями фактической экстремальной температуры воздуха на метеорологических станциях рассматриваемых территорий. Оправдываемость прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха в среднем  за 2007 г. (табл. 7) была достаточно высокой и составила на первые сутки у синоптиков 96-97%, а у схемы РЭП  99-100%. С увеличением заблаговременности прогнозов до 5 сут имело место понижение их оправдываемости всего лишь на 3-4%.  При этом различия в оправдываемости синоптических и методических прогнозов  находились в пределах 3%. Превышение оправдываемости синоптических и методических прогнозов над оправдываемостью  инерционных прогнозов (Uн-Uин) отмечено при всех заблаговременностях, достигающее 20-24% при заблаговременности 5 сут.

        Таблица 7

Показатели успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры 
по территории 7 федеральных округов и Республики Беларусь за 2007 г.
За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	

Т	Ошибка	Оправдываемость (%) при абсолютной ошибке менее 	Оправдыва-емость, %	
			систе-мати-ческая
	абсо-лют-ная
	отно-ситель-ная

2оС	
3оС	
4оС	
Uн	
Uн-Uин	

24	Синоптический
(ЕГМБ)	min	 0,2	1,7	0,86	69	85	92	96	5	
		max	-0,1	1,7	0,88	68	85	93	97	3	
	РЭП	min	-0,3	1,3	0,66	79	92	97	99	7	
		max	-0,2	1,3	0,67	80	94	98	100	6	
	Инерционный	min	 0,0	2,1	1,00	63	78	86	91		
		max
	 0,0	2,0	1,00	63	80	89	94		

48	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,3	1,6	0,55	72	87	94	97	16	
		max	-0,4	1,7	0,57	69	86	95	97	15	
	РЭП	min	-0,3	1,4	0,48	76	90	96	99	17	
		max	-0,3	1,4	0,48	76	91	97	99	16	
	Инерционный
	min	 0,0	3,0	1,00	47	63	74	81		
		max
	 0,1	3,0	1,00	45	62	74	83		

72	Синоптический
(ЕГМБ)	min	-0,3	1,7	0,53	68	84	93	97	19	
		max	-0,4	1,8	0,52	66	83	92	97	21	
	РЭП	min	-0,3	1,6	0,47	73	88	95	98	20	
		max	-0,2	1,5	0,46	72	87	95	98	22	
	Инерционный	min	 0,0	3,4	1,00	43	58	69	78		
		max	 0,1	3,5	1,00	39	55	66	76		

96	Синоптический (ЕГМБ)	min	-0,3	1,9	0,55	64	80	90	95	20	
		max	-0,4	2,0	0,53	60	79	90	95	23	
	РЭП	min	-0,5	1,8	0,50	67	83	91	95	21	
		max	 -0,2	1,8	0,48	65	82	92	97	25	
	Инерционный	min	 0,0	3,6	1,00	40	55	66	75		
		max	  0,1	3,8	1,00	35	50	62	72		

120	Синоптический (ЕГМБ)	min	-0,5	2,3	0,62	57	74	86	92	20	
		max	-0,1	2,3	0,58	54	72	84	91	22	
	РЭП	min	-0,5	2,0	0,54	61	78	88	93	21	
		max	 0,2	2,2	0,55	56	74	86	93	24	
	Инерционный	min	 0,0	3,9	1,00	37	52	63	72		
		max	 0,1	4,1	1,00	32	47	59	69		

В табл. 8 приведены средние за год   показатели успешности трехфазного прогноза осадков: осадки (ос), местами осадки (м/ос), без осадков (б/ос), детализированных по территории федеральных округов Российской Федерации  и по территории Республики Беларусь. Из таблицы видно, что общая оправдываемость методических прогнозов осадков (U) изменялась от 70-73% на первые сутки до 67% на пятые сутки, что обеспечивало превышение над инерцией 3-6%, начиная со вторых суток. В таблице приводятся также величины оправдываемости (U), предупрежденности (Р) отдельно для трех фаз осадков и критерий качества Пирси-Обухова (Т). 
                                                                                                                Таблица 8

Показатели успешности прогнозов осадков
 по территории 7 федеральных округов и Республики Беларусь за 2007 г.
Заблаго-времен-ность,
 ч	
Метод
прогноза	Оправдываемость %	Предупрежденность, %	Крите-
рий
Пирси-Обухова	
		U	Uос	Uм/ос	Uб/ос	Рос	Рм/ос	Рб/ос		

24	Синоптический (ЕГМБ)	73	84	66	76	57	69	47	0,1	
	РЭП	70	73	66	68	79	42	27	-0,1	
	Инерционный
	74	80	68	72	65	57	55	 0,2	

48	Синоптический (ЕГМБ)	70	72	66	71	80	42	27	-0,1	
	РЭП	70	72	66	67	79	41	26	-0,1	
	Инерционный	67	72	62	62	54	50	43	 0,0	

72	Синоптический (ЕГМБ)	70	71	67	68	79	43	27	-0,1	
	РЭП	70	72	66	65	79	42	24	-0,2	

	Инерционный

Синоптический (ЕГМБ)	64

68	69

70	61

65	56

62	49

76	48

41	37

24	-0,1

-0,2	

96										
	РЭП	69	71	66	63	76	41	26	-0,2	
	Инерционный
	63	67	60	54	48	47	35	-0,2	

120	Синоптический (ЕГМБ)	67	69	64	59	75	39	22	-0,2	
	РЭП	67	70	65	60	75	40	22	-0,2	
	Инерционный	62	67	61	53	47	48	34	-0,2	

Сравнение успешности методических прогнозов осадков с инерционными прогнозами показывает, что по отдельным показателям успешности методические прогнозы имели небольшое преимущество перед успешностью инерционного прогноза на вторые-пятые сутки. На первые сутки, наоборот, успешность методических прогнозов ниже успешности инерционного прогноза, либо близка к ней по всем показателям. Критерий Т с отрицательным знаком также указывает на низкую успешность прогноза осадков.

 Успешность прогнозов экстремальной температуры воздуха и осадков
 в 122 пунктах (городах) России и Республики Беларусь
   Прогнозы минимальной и максимальной температуры воздуха и суточные суммы осадков     в 122 пунктах (116 пунктов на территории России и 6 пунктов на территории Республики Беларусь) заблаговременностью до 5 сут оперативно составлялись в Гидрометцентре России по схеме РЭП (автор П. П. Васильев) и распространялись по линиям связи в сетевые прогностические подразделения. Приведенные в табл. 9 осредненные по всем пунктам оценки успешности прогнозов температуры показали в целом удовлетворительную успешность. Абсолютные ошибки 
                                                                                                                  
                                                                                                                            Таблица 9

Показатели успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры 
по 122 пунктам РФ и Республики Беларусь за 2007 г.
За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	

Т	Ошибка	Оправдываемость (%) при абсолютной ошибке 	Оправдыва-емость, %	
			систе-мати-ческая
	абсо-лют-ная
	отно-ситель-ная

< 2оС	
< 3оС	
< 4оС	
Uн	
Uн-Uин	

24

48	РЭП	min	-0,1	2,0	0,67	63	79	88	84	16	
		max	 0,1	1,8	0,64	67	82	91	87	16	
	Инерционный	min	 0,0	3,0	1,00	48	63	74	69		
		max
	 0,0	2,9	1,00	49	65	76	71		
	РЭП	min	-0,2	2,2	0,55	60	77	86	82	25	
		max	 0,1	2,1	0,53	61	78	88	84	27	
	Инерционный
	min	 0,0	4,0	1,00	37	51	63	57		
		max
	 0,0	3,9	1,00	36	50	62	56		

72	РЭП	min	-0,1	2,4	0,54	56	73	84	79	26	
		max	 0,2	2,3	0,53	56	73	84	79	28	
	Инерционный

	min	 0,0	4,4	1,00	34	47	59	53		
		max	 0,0	4,4	1,00	32	45	56	51		

96	РЭП	min	-0,3	2,7	0,58	51	68	79	74	23	
		max	  0,2	2,6	0,57	50	67	79	74	26	
	Инерционный

	min	 0,0	4,6	1,00	32	45	56	51		
		max	 0,0	4,7	1,00	30	42	53	48		

120	РЭП	min	-0,3	3,0	0,62	47	63	75	70	21	
		max	 0,6	3,0	0,61	45	61	74	68	22	
	Инерционный	min	 0,0	4,9	1,00	31	43	54	49		
		max	 0,0	5,0	1,00	28	40	51	46		

(точность прогноза) изменялись от 1.8° C на первые сутки, постепенно увеличиваясь до 3,0° C на пятые сутки. Оправдываемость по Наставлению [4] изменялась соответственно от 84-87% до 70-68%, а превышение над успешностью инерционного прогноза составляло от 16 до 28%. Эти показатели в целом оказались выше оценок, полученных в   2005 г. [2].                                                                                                                 
Оценка прогнозов осадков в тех же 122 пунктах (табл. 10) показала в целом невысокую их  успешность, хотя отмечено превышение значений абсолютных ошибок инерционных прогнозов при всех заблаговременностях на 0,3-0,5 мм/24 ч над значениями указанных ошибок прогнозов по схеме РЭП. Методические прогнозы осадков на первые сутки уступали инерционным прогнозам по большинству показателей успешности прогноза  факта выпадения осадков. На вторые-пятые сутки общая оправдываемость прогнозов по схеме РЭП превышала оправдываемость инерционных прогнозов на 1-3%, имея величину не выше 50%.  Величины критерия успешности Пирси-Обухова методических прогнозов изменялись от 0,21 на первые сутки до 0,15 на пятые и, начиная с третьих суток, имели небольшое преимущество по сравнению с инерционными прогнозами. 
                                                                                                                        Таблица 10

Показатели успешности прогнозов осадков 
по 122 пунктам РФ и Республики Беларусь за 2007 г.
За-благо-вре-мен-ность, ч	
Метод
прогноза	Оправдываемость, %
	Кри-терий 
Пир-си-Обу-хова	Кри-терий 
Брай-ера	Ошибка, мм	Предупрежден-ность, %	
		общая	осад-ков	без осад-ков			систе-мати-ческая
	абсо-лют-ная
	осад-ков	без
осад-ков	

24	РЭП	51	64	48	0,21	0,43	-0,6	2,4	50	62	
	Инерционный
	55	67	59	0,35	0,54	 0,0	2,7	67	59	

48	РЭП	50	64	48	0,20	0,43	-0,6	2,4	50	62	
	Инерционный	49	61	51	0,20	0,68	 0,0	2,9	61	50	

72	РЭП	50	63	47	0,19	0,43	-0,6	2,4	50	61	
	Инерционный	47	59	48	0,15	0,72	 0,0	2,9	59	48	

96	РЭП	49	62	46	0,17	0,45	-0,5	2,4	48	60	
	Инерционный	47	58	47	0,13	0,74	 0,0	2,9	58	46	

120	РЭП	48	61	45	0,15	0,45	-0,6	2,4	48	59	
	Инерционный	46	57	46	0,12	0,76	 0,0	2,9	58	45	

Успешность прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха 
с заблаговременностью до трех суток 
по административным центрам субъектов  Российской Федерации
   В соответствии с руководящими документами Росгидромета  в Гидрометцентре России  на постоянной основе ведется  сбор региональных 3-суточных прогнозов температуры воздуха, осадков и других метеоэлементов по городам-центрам субъектов РФ, составляемых в ЦГМС-Р и ЦГМС в закодированной форме (код КП-68). Осуществляется ежемесячный мониторинг успешности прогнозов экстремальной температуры воздуха, архивация и обработка этих прогнозов на основе автоматизированной технологии. Результаты расчетов в среднем за 2007 г.  показаны в табл. 11 в сравнении с  характеристиками успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры воздуха на первые-третьи сутки по административным центрам субъектов РФ, полученных с помощью схемы РЭП (автор П. П. Васильев).                                                                                                                    
  Как видно из табл. 11,  оправдываемость прогнозов температуры воздуха  на первые   третьи сутки, получаемых из УГМС, для Тmin составила 86, 77 и 73%, для Тmax - 84, 79, и 75%. Средние абсолютные ошибки прогнозов, составляемых в УГМС, в 2007 г. были для Тmin 1,9, 2,3 и 2,5оС, а для Тmax 2,0, 2,2 и 2,5оС. Соответствующие оценки прогнозов РЭП на первые, вторые и третьи сутки составили для минимальной температуры 86, 84, 82% и  для максимальной температуры  - 88, 85 и 80%, абсолютные ошибки прогнозов Тmin 1,9, 2,0 и 2,2оС, а Тmax – 1.8, 2,0 и 2,2оС, соответственно. Превышение  синоптических прогнозов над инерционными прогнозами составило 16-21% для прогнозов Тmin и 13-24% для прогнозов Тmax, а для прогнозов по схеме РЭП соответствующие величины превышения на вторые и третьи сутки были на 6-8% выше, чем у прогнозов в административных центрах субъектов федерации.  Данные табл. 11 подтверждают вывод о том,  что успешность прогнозов РЭП на вторые-третьи сутки в среднем заметно выше успешности прогнозов синоптиков УГМС. 

                                                                                                                         Таблица 11

Показатели успешности прогнозов минимальной и максимальной температуры, 
составленных в УГМС и в Гидрометцентре России (схема РЭП)
 по административным центрам субъектов РФ за 2007 г.

Заблаговре-менность,
ч	
Метод
прогноза	
Т	Ошибка	Оправдываемость, %	
			система-тическая
оС	абсолют-ная, оС	относи-тельная
	
Uн	
Uн-Uин	
	УГМС	min	-0,2	1,9	0,70	86	16	
		max	-0,5	2,0	0,72	84	13	
24	РЭП	min	-0,1	1,9	0,66	86	17	
		max	 0,1	1,8	0,64	88	17	
	Инерционный	min	 0,0	3,0	1,00	70		
		max
	 0,0	2,8	1,00	71		
	УГМС	min	-0,3	2,3	0,64	77	21	
		max	-0,5	2,2	0,60	79	23	
48	РЭП	min	-0,2	2,0	0,52	84	28	
		max	 0,1	2,0	0,51	85	29	
	Инерционный
	min	-0,1	4,0	1,00	57		
		max
	 0,0	3,9	1,00	56		
	УГМС	min	-0,3	2,5	0,63	73	20	
		max	-0,5	2,5	0,60	75	24	
72	РЭП	min	-0,2	2,2	0,52	82	28	
		max	 0,3	2,2	0,53	80	30	
	Инерционный	min	 0,0	4,3	1,00	54		
		max	 0,1	4,3	1,00	51		

Успешность прогнозов полей метеоэлементов, полученных 
по гидродинамическим моделям
В течение 2007 г. в оперативном режиме продолжался мониторинг успешности гидродинамических прогнозов полей метеоэлементов по регионам Европа, Азия и по всему северному полушарию (севернее 20º с.ш.) в сравнении с оперативным объективным анализом Гидрометцентра России по регулярной сетке 2,5x2,5º и данными наблюдений на метеорологических станциях и станциях радиозондирования. Оценивались прогнозы, предвычисленные гидродинамическими моделями, внедренными в оперативную практику Гидрометцентра России: спектральная модель Т85L31, полулагранжева модель (PLAV) с постоянным разрешением (автор М. А. Толстых), региональная (Region) модель (автор                  В. М. Лосев). Регулярно проводилось сравнение успешности указанных прогнозов с аналогичными прогнозами зарубежных центров, получаемых в коде ГРИБ из ECMWF (г. Рединг, Великобритания), из UKMO (г. Экзетер, Великобритания) и NCEP (г. Вашингтон, США).
На рис. 1-6 приведены графики хода среднеквадратической ошибки (RMSE) прогнозов  давления на уровне моря и геопотенциала Н-500, градиентной ошибки S1 геопотенциала Н-500, среднеквадратических ошибок (RMSE) прогнозов температуры воздуха на уровне изобарической поверхности  850 гПа (T-850), ветра на уровне 250 гПа (V-250), а также графики изменения абсолютной и относительной ошибок прогноза температуры воздуха у поверхности Земли (Тз). На графиках представлены значения,  рассчитанные по исходному сроку 12 ВСВ для региона Европа по данным объективного анализа (ОА).
Среднеквадратические ошибки прогноза приземного поля давления по спектральной модели Гидрометцентра России (T85L31) в 2007 г. (рис. 1) составили 1,8, 4,8 и  7,0 гПа для прогнозов на 24, 72 и 120 ч, что на 0,1 гПа меньше для заблаговременностей  24 и 72 ч в 2005 г. Аналогичные ошибки прогнозов давления по модели PLAV составили соответственно 1,6, 3,8  и 5.8, что на 0,2-1,2 гПа меньше ошибок спектральной модели. Успешность прогнозов по региональной модели атмосферы была на 0,1 выше, чем у модели PLAV при заблаговременности 48 ч.  
На  рис. 2  видно, что средние за 2007 г. величины RMSE прогнозов поля геопотенциала  Н-500 по спектральной модели атмосферы Т85L31 составили для заблаговременностей 24, 72 и 120 ч соответственно 2,0, 4,7  и 8,0 дам, что меньше, чем в 2005 г. соответственно на  0,1, 1,3 и 1,1 дам [2].  Сравнение успешности прогнозов поля Н-500 по модели Т85l31 с успешностью прогнозов по модели PLAV показывает преимущество последней по величине RMSE  на 0,3-1,3 дам.
Для этих же заблаговременностей градиентные ошибки  S1 прогноза поля Н-500 (рис. 3) по модели PLAV составили соответственно 0,2, 0,4 и 0,58, что не отличалось от значений, полученных по результатам оценки   в  2005 г. Величины ошибок S1 указывают на то, что спектральная модель удовлетворительно прогнозировала структуру барического поля на уровне Н-500 для заблаговременностей до 5 сут. Величины ошибки S1 прогнозов полей Н-500 по модели PLAV также меньше в среднем на 0,02 соответствующих ошибок прогнозов по модели Т85L31.
Среднеквадратические ошибки прогнозов температуры воздуха на уровне изобарической поверхности 850 гПа (рис. 4) по спектральной модели Т85L31 на 24, 72 и 120 ч равнялись соответственно 2,0, 3,0 и 4,0ºC, что не отличалось от ошибок аналогичных прогнозов температуры, допущенных спектральной моделью в 2005 г. Еще меньшие ошибки прогноза Т-850  показала модель PLAV: 1,8, 2,5 и 3,3ºС, соответственно для заблаговременностей 24, 72 и 120 ч. Успешность прогноза     Т-850 по региональной модели на 24 ч, 48 ч близка к успешности прогнозов модели Т85L31, уступая ей  на 0,2-0,3ºС по величине    RMSE.
На рис.5 показана успешность прогноза скорости ветра в верхней тропосфере на уровне        250 гПа, важном для обеспечения полетов самолетов. Видно, что значения RMSE прогнозов по отечественным моделям мало отличались друг от друга и составили около 7 м/с для прогнозов на 24 ч, около 12-13 м/с и 18-19 м/с для прогнозов на 72 и 120 ч.
Значения абсолютных (ABS ERR) и относительных (REL ERR) ошибок прогнозов приземной температуры воздуха приведены на рис. 6. Средняя величина абсолютной ошибки прогнозов ТЗ по спектральной модели составила на 24, 72 и 120 ч соответственно 2,4, 2,8 и 3,2о С. Относительные ошибки   указывает на  некоторое преимущество методических прогнозов над инерционными, начиная с заблаговременности 48 ч. Абсолютная ошибка прогнозов ТЗ по региональной модели была на 0,5 и 0,2о С меньше при заблаговременности на 24 и 48 ч, чем у глобальной спектральной модели.  
Успешность моделей, внедренных в оперативную практику Гидрометцентра России, в целом уступают качеству прогнозов зарубежных моделей, хотя для малых заблаговременностей разница в оценках весьма небольшая. Среди зарубежных моделей, успешность которых регулярно оценивается в Гидрометцентре России, в большинстве случаев поля метеоэлементов лучше других моделей прогнозировала модель ECMWF и на втором месте UKMO. Успешность прогнозов по модели NCEP была в среднем несколько ниже в сравнении с моделями ECMWF и UKMO.   

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Булдовский Г. С., Веселова Г. К. Технология автоматизированной оценки успешности краткосрочных и среднесрочных метеорологических прогнозов погоды// Информационный сборник. – 1998. - №25. – С. 92 - 113.
2.	Булдовский Г. С., Шакотько Е. Н., Пешехонова О. М.  Обзор характеристик успешности прогнозов погоды и численных прогнозов полей метеоэлементов, составленный в 2005 г. в Гидрометцентре России, Гидрометбюро Москвы и Московской области, в ЦГМС-Р и ЦГМС межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии Росгидромета// Информационный сборник. – 2007. - №34 – С.165-199.
3.	Веселова Г. К. Методика оценки успешности прогнозов облачности//Информационный сборник. – 2000. - №26. – С. 89 - 94.
4.	Наставление по краткосрочным прогнозам погоды общего назначения. РД 52.88.629 – 2002.- СПб.: Гидрометеоиздат, 2002.