Е. М. Вербицкая, В. А. Панасенкова, М. М. Хамуева,  М. В. Сиротенко 

Метод прогноза полусуточных сумм осадков в пункте 
на срок до 5 сут с детализацией по полусуткам
 (на исторических архивах Re-анализов США) 
и результаты  его испытания

Разработанный в отделе гидрометеорологических прогнозов ДВНИГМИ метод  предназначен для прогноза факта наличия и количества полусуточных (день, ночь) и суточных сумм осадков в заданном пункте прогноза (далее п.п.) на 5 сут с детализацией по дням (автор            Е. М. Вербицкая).
Метод является составной частью системы (статистического) среднесрочного прогноза элементов погоды в пунктах ДВ-региона, функционирующей на данных прогностической продукции ECMWF (Reding), поступающей в УГМС ДВ-региона по каналам связи в коде GRIB. Система базируется на принципах статистической интерпретации продукции ГДМА в концепции идеального прогноза.
1. Краткое описание метода
В основу метода положен алгоритм построения статистических моделей прогноза элементов локальной погоды, дающий максимум заданного критерия качества на фиксированном архивном материале [1]. Интерпретации подлежат поля приземного давления, температуры на уровне 850 гПа, геопотенциала на уровне 500 гПа, рассчитанные с заблаговременностью от 48 до 144 ч.
Методика состоит из трех этапов.
1. На первом этапе упомянутым алгоритмом строятся уравнения регрессии для расчета количества осадков с временным интервалом 15 дней от даты прогноза. Уравнения регрессии строятся отдельно для каждого из трех предиктантов (ночные, дневные, суточные осадки) минимизацией среднеквадратической ошибки.
2. На втором этапе проводится сравнение полученного значения предиктанта с заранее заданным числом – «дискриминантным уровнем». Если рассчитанное значение больше заданного уровня, то принимается решение о наличии осадков рассчитанного количества, если меньше – принимается решение об отсутствии осадков. Сравнение проводится отдельно для каждого предиктанта, при этом дискриминантные уровни различны для различных сезонов года, п.п., типов воздушных масс (холодные, умеренные, теплые), типов текущих процессов.
Типы текущих процессов определяются по тенденциям относительного геопотенциала слоев (500–1000) гПа и (850–500) гПа. Способ расчета этих характеристик и определение типа ситуации подробно описан в [1]. Всего в методике рассматривается 9 типов ситуаций: три типа текущих процессов для трех типов воздушных масс. Методология расчета дискриминантных уровней базируется на достижении максимума функционала F = Pобщее + Т, где Робщее – общая оправдываемость прогноза, Т – критерий качества Пирси-Обухова;  и  – вероятности появления классов «осадки», «без осадков» соответственно ( +  = 1). Функционал F построен так, что в ситуации, где класс «осадки» преобладает над классом «без осадков» ( > ), предпочтение отдается значению дискриминантного уровня, обеспечивающему максимум функционала общей оправдываемости прогноза (т.е. количеству). Если же  <  (особенно  << ), выбирается такое значение дискриминантного уровня, которое обеспечивает наиболее удачное деление на классы.
3. На третьем этапе проводится согласование по наличию и количеству осадков между независимо рассчитанными значениями суточных и полусуточных сумм осадков. Согласование проводится по специально разработанному автором решающему правилу. При этом в испытываемой версии метода «решающее правило» представляет собой адаптивный алгоритм построения решающего правила, основанный на определенных принципах, в отличие от предыдущих версий модели, где использовалось встроенное решающее правило по жестким (неизменным) критериям, описанным в [1].

2. Технология прогноза
Технология расчета прогнозов представляет собой отдельное программное средство, которое может быть установлено на любой ПК пользователя, снабженный базой данных  meteo.cd, grib/cdb комплекса ГИС Метео 16- или 32-разрядной версии с операционной системой не ниже Windows-98 (есть версия под Windows-95). Технология обеспечена программными средствами заполнения (пополнения) исторических архивов предиктантов и гибкой программой расчета оценок качества прогнозов, позволяющей получать оценки за любой период года и год в целом по общей или специализированной выборке (например, только в градации «сильные осадки», в классе «осадки» или «без осадков», в заданном интервале по количеству осадков и т.д.).

3. Порядок испытаний
Программное средство расчета прогноза (с условным названием STATMOD OS) было установлено в Якутском, Забайкальском, Дальневосточном и Приморском УГМС в 2006 г. Для проведения испытаний пользователям предоставлялись наполненные ОГМИП ДВНИГМИ оперативные исходные данные для расчета прогнозов 2004, 2005, 2006 гг. так, чтобы УГМС, проводящие испытания, могли иметь достаточную статистику для принятия решения о возможности использования метода в оперативной практике. Таким образом, специалисты УГМС, проводящие испытания, имели возможность просчитать прогнозы как «постфактум», так и в оперативном режиме. Кроме того, управлениям предоставлялись архивы уже просчитанных за предыдущие годы в оперативном режиме (ВЦ Хабаровского ЦГМС-РСМЦ) прогнозов по пунктам их территории ответственности и файлы с оценками качества прогнозов:
•	осредненные по месяцам и за год в целом на каждые сутки пятидневки;
•	осредненные по месяцам и за год в целом средние оценки на 1–3 сут, 4–5 сут  прогноза.

4. Характеристики  качества прогноза осадков
Качество прогноза факта наличия и количества осадков оценивалось согласно [2], [3]   с использованием  следующих числовых характеристик:
Р 	– общая оправдываемость прогноза;
Рос 	– предупрежденность класса осадков;
Рбо 	– предупрежденность класса без осадков;
U 	– оправдываемость альтернативного прогноза;
Uос 	– оправдываемость в классе осадков;
Uбо 	– оправдываемость в классе без осадков;
Т 	– критерий качества Пирси–Обухова;
Е 	– средняя абсолютная ошибка прогноза;
Еар 	– средняя арифметическая ошибка прогноза,
N 	– общее количество прогнозов
N = , mi – количество прогнозов на i-й станции, k – количество станций.
Для расчета характеристик успешности прогнозов составлялась таблица сопряженности (табл. 1).
 Таблица 1
Таблица сопряженности
         Прогноз	Фактические данные на станциях	Сумма	
	осадки	без осадков		
Осадки	n11	n12	n10	
Без осадков	n21	n22	n20	
Сумма	n01	n02	n00	

Количественные значения характеристик успешности рассчитывались по формулам:
Р – оправдываемость прогноза по Наставлению [3];
Pос = n11/n01 – предупрежденность случаев с осадками;
Рбо = n22/n02 – предупрежденность случаев без осадков;
U = (n11 + n22) / n00 – оправдываемость альтернативного прогноза;
Uос = n11/n10 – оправдываемость прогноза по факту наличия осадков;
Uбо = n22/n20 – оправдываемость прогноза по факту отсутствия осадков;
T = n11/n01 – n12/n02 – критерий качества Пирси–Обухова;
 – средняя абсолютная ошибка прогноза количества осадков;
Р3, Р8, Р15, Р30 – повторяемость (%) ошибок прогноза в градациях 3 мм, 8 мм, 15 мм, 30 мм  соответственно;
 – средняя арифметическая (систематическая) ошибка прогноза.

5. Результаты испытаний
5.1.  Результаты испытаний метода в Якутском УГМС
В разделе представлена информация из решения Технического совета Якутского УГМС от 19 апреля 2007 г., в тезисной форме отражающая содержание отчета по испытаниям и выводы.
«Заслушав и обсудив сообщение ведущего синоптика В. А. Панасенковой о результатах испытания статистической модели прогноза осадков на 1–5 сут (STATMOD, Е. М. Вербицкая, ДВНИГМИ), Технический совет отмечает следующее.
Испытание метода проведено по 12 пунктам территории Якутии на материалах за 2004–2005 гг., предоставленных автором модели, и на оперативном  материале за 2006 г.
За испытуемый период май–сентябрь было составлено 422 прогноза каждой заблаговременности.
Оценка прогнозов велась в соответствии с Методическими указаниями 
[2] и Наставлением [3].
Оправдываемость прогнозов осадков по полусуткам и суткам, осредненная за 1–3 сут и 4–5 сут, рассчитана в автоматизированном режиме. Показатели оправдываемости в общем низкие. Наиболее низкие оправдываемости имели  полусуточные прогнозы наличия осадков, оправдываемость их большей частью значительно меньше 50 %. Такого же качества предупрежденность осадков. Оправдываемость расчетов суточных сумм осадков превышает аналогичные показатели полусуточных прогнозов на величины  от 5 % до 28 %, дневных – до 30–  35 %, но по большинству пунктов большей частью они оставались на уровне 50 % и ниже. Критерий качества Пирси-Обухова колеблется от -0,08 до 0,20 и в общем указывает на неудовлетворительное качество прогнозов.
Сравнительная оценка  методических прогнозов показала, что испытываемая технология STATMOD значительно уступает в успешности региональной модели и синоптическим прогнозам по всем показателям, в том числе  и по критерию качества Пирси-Обухова.
Учитывая вышеизложенное, Технический совет постановил следующее:
•	считать испытание методики законченным;
•	на данном этапе использование в оперативной работе методических прогнозов на основе данного метода нецелесообразно;
•	учитывая потребность в прогнозе осадков на средние сроки до 5–7 сут, просить автора продолжить исследования с целью получения более надежной методики для территории Якутии».
Ниже приведены таблицы оценок качества прогнозов, представленные в отчете Якутского УГМС (табл. 2 и 3).

Таблица 2

Успешность прогнозов осадков по пунктам территории Якутии
по статистической модели STATMOD

Пункт	Заблаговре-менность, сут.	
Период	Оправдываемость, %	Предупреждёность,%	
Т	
			U	U oc	U бо	P oc	P бо		
Якутск	1-3

4, 5	ночь	51-56	32-37	59-71	34-49	60-64	-0,04+0,09	
		день	48-55	32-40	53-60	18-28	71-78	 0,00-0,11	
		сутки	45-48	48-56	40-48	39-47	49-53	-0,04-0,08	
									
		ночь	50-59	34-40	59-71	40-47	57-65	-0,03+0,12	
		день	48-58	32-47	54-62	21-32	67-76	-0,12+0,07	
		сутки	48-55	56-58	40-54	45-55	45-59	-0,04+0,11	
									
Алдан	1-3

4, 5	ночь	52-54	48-50	55-59	50-59	45-56	0,04+0,07	
		день	51-57	63-69	44-46	41-56	58-65	0,06+0,14	
		сутки	59-72	68-78	39-53	66-85	41-44	0,10+0,26	
									
		ночь	49-54	46-49	52-59	49-55	46-56	-0,03+0,08	
		день	49-59	59-69	43-49	41-60	58-64	0,02+0,18	
		сутки	58-67	68-74	35-45	69-83	32-40	0,03+0,15	
									
Олёкминск	1-3

4, 5	ночь	53-60	29-41	62-75	39-55	60-63	0,01+0,18	
		день	52-56	30-45	54-59	14-23	79	-0,07+0,02	
		сутки	47-54	42-58	42-52	45-53	51-55	-0,06+0,08	
									
		ночь	50-61	34-40	62-80	47-65	51-63	-0,02+0,20	
		день	57-60	43-56	61-68	20-28	79-84	0,02+0,11	
		сутки	51-57	52-57	44-62	55-63	46-58	0,01+0,13	
									
Витим	1-3

4, 5	ночь	50-52	26-49	53-75	47-58	47-56	0,02+0,05	
		день	51-57	31-55	52-69	32-45	61-65	-0,07+0,08	
		сутки	51-52	46-67	30-61	55-69	37-42	-0,03+0,07	
									
		ночь	45-50	23-44	49-73	49-58	44-47	-0,07+0,04	
		день	49-58	39-48	49-71	43-53	54-63	-0,02+0,13	
		сутки	48-54	43-63	27-64	63-73	26-39	-0,10+0,12	
									
Мирный	1-3

4, 5	ночь	47-51	22-30	72-68	46-52	47-50	-0,07+0,02	
		день	53-57	30-46	57-63	24-28	67-75	-0,06+0,02	
		сутки	47-53	43-52	52-58	57-63	38-45	-0,05+0,08	
									
		ночь	43-52	18-31	69-74	38-56	44-50	-0,17+0,06	
		день	58-63	42-54	61-70	29-40	76-80	0,09+0,17	
		сутки	49-52	46-51	53-59	61-67	36-45	0,01+0,06	
									
Вилюйск	1-3

4, 5	ночь	55-61	21-33	72-77	35-38	60-70	-0,03+0,08	
		день	59-63	24-38	67-69	13-30	74-85	-0,04+0,04	
		сутки	50-53	43-46	55-59	39-45	54-63	-0,02+0,03	
									
		ночь	48-62	18-33	73-75	36-40	52-72	-0,12+0,08	
		день	63-66	34-47	69-72	19-28	83-85	0,03+0,12	
		сутки	49-54	42-43	55-59	35-48	49-67	-0,02+0,02	

Окончание табл. 2

Пункт	Заблаговре-менность, сут.	
Период	Оправдываемость,%	Предупреждённость,%	
Т	
			U	U oc	U бо	P oc	P бо		
Оленёк	1-3

4, 5	ночь	53-60	32-41	63-75	33-48	57-69	0,01+0,07	
		день	54-57	30-35	62-64	21-23	73-76	-0,01-0,06	
		сутки	49-52	45-49	50-54	41-57	41-62	-0,02+0,03	
									
		ночь	54-58	27-42	66-73	36-53	55-68	0,00+0,08	
		день	58-64	40-48	65-69	27-31	75-82	0,04+0,13	
		сутки	46-59	41-55	51-65	43-67	49-62	-0,08+0,20	
									
Жиганск	1-3

4, 5	ночь	53-60	23-45	70-80	46-51	53-65	0,04+0,16	
		день	57-64	34-44	61-75	24-33	76-78	0,02+0,11	
		сутки	54-61	41-57	52-68	51-59	51-62	0,09+0,20	
									
		ночь	53-57	28-37	65-83	46-59	56-60	0,02+0,16	
		день	55-66	36-51	62-74	31-44	70-78	0,01+0,20	
		сутки	53-60	44-56	51-69	53-63	54-58	0,07+0,20	
									
Верхоянск	1-3

4, 5	ночь	52-59	27-30	71-76	31-48	53-70	0,01+0,03	
		день	64-70	19-40	72-77	11-27	83-90	-0,05+012	
		сутки	53-58	40-49	63-66	42-56	51-69	0,04+0,12	
									
		ночь	35-58	28-30	70-76	31-46	59-67	-0,02+0,06	
		день	65-67	27-29	72-75	16-19	83-85	0,00+0,20	
		сутки	52-55	41-42	59-68	41-53	57-59	0,01+0,10	
									
Оймякон	1-3

4, 5	ночь	49-52	32-41	57-67	42-53	51-57	-0,04+0,04	
		день	54-60	35-69	55-63	23-33	76-86	-0,02+0,19	
		сутки	53-62	51-67	44-57	51-64	56-59	0,07+0,23	
									
		ночь	50-53	32-45	62-67	48-61	47-52	-0,01+0,08	
		день	55-62	49-61	55-65	26-28	82-84	0,07+0,12	
		сутки	55-60	55-68	49-60	59-64	45-56	0,08+0,19	
									
Зырянка	1-3

4, 5	ночь	55-57	27-39	70	33-48	61-64	-0,04+0,10	
		день	59-63	35-46	67-69	28-32	73-80	0,03+0,12	
		сутки	53-56	46-53	57-60	47-54	53-58	0,04+0,12	
									
		ночь	53-54	27-35	67-79	35-47	56-63	-0,04+0,03	
		день	54-58	28-30	62-64	13-23	72-82	-0,05-0,08	
		сутки	48-50	43-48	52-55	43-51	50-53	-0,04+0,01	
									
Тикси	1-3

4, 5	ночь	42-54	57-68	26-31	45-63	36-46	-0,01-0,18	
		день	41-45	63-74	32-39	25-28	73-81	-0,02+0,08	
		сутки	50-64	74-86	19-22	54-67	37-49	-0,10+0,12	
									
		ночь	45-54	59-69	25-32	52-61	30-40	-0,18+0,01	
		день	36-48	60-72	31-41	18-32	74-76	-0,07+0,07	
		сутки	51-59	72-82	14-22	59-63	23-40	-0,18+0,04	

Таблица 3
Показатели успешности прогнозов количества осадков по п. Якутск в период май–сентябрь 2004-2006 гг.

Заблаговре-менность, сут	Прогноз
количества
 осадков	Ночь	День	Сутки	
		фактически 
наблюдалось	сумма	UФ,
%	Uн,
%	UФ
+
Пф,
%	Uн
+
Пн,
%	фактически 
наблюдалось	сумма	UФ,
%	Uн,
%	UФ
+
Пф,
%	Uн
+
Пн,
%	фактически 
наблюдалось	сумма	UФ,
%	Uн,
%	UФ
+
Пф,
%	Uн
+
Пн,
%	
		11	  0,1-10	б/о						11	0,1-10	б/о						11	0,1-10	б/о						
1	11	0	0	3	3	-	0	0	11	0	0	0	0	-	-	0	0	0	4	6	10	0	30	0	45	
	  0,1-10	1	24	86	111	22	42	52	90	0	13	52	65	20	40	37	78	3	45	93	141	32	34	70	89	
	б/о	6	56	246	308	80	84	153	164	7	64	286	357	80	85	165	173	12	70	189	271	70	76	136	150	
	сумма	7	80	335	422					7	77	338	422					15	119	288	422					
	ПФ, %	0	30	73						0	17	85						0	38	66						
	Пн, %	11	48	80						0	38	88						15	55	74						
																										
2	11	1	0	1	2	50	50	67	67	0	0	0	0	-	-	0	0	1	1	3	5	20	35	27	58	
	  0,1-10	0	25	87	112	22	42	52	90	0	14	54	68	21	40	38	78	3	43	103	149	29	48	65	101	
	б/о	5	58	242	305	79	84	152	164	5	68	278	351	79	84	163	172	10	75	180	265	68	75	131	147	
	сумма	6	83	330	419					5	82	332	419					14	119	286	419					
	ПФ, %	17	30	73						0	17	84						7	36	63						
	Пн, %	17	48	80						0	38	88						23	53	72						
																										
3	11	0	2	2	4	0	38	0	59	0	0	0	0	-	-	0	0	0	4	2	6	0	50	0	82	
	  0,1-10	2	30	94	126	24	44	62	97	0	13	45	58	22	42	37	79	6	53	96	155	34	53	76	111	
	б/о	5	53	228	286	80	84	150	162	5	71	282	358	79	84	165	174	8	68	179	255	70	77	135	150	
	сумма	7	85	324	416					5	84	327	416					14	125	277	416					
	ПФ, %	0	38	70						0	15	86						0	42	65						
	Пн, %	21	53	78						0	37	90						32	58	73						
																										
4	11	0	0	1	1	0	0	0	12	0	0	0	0	-	-	0	0	0	3	4	7	0	32	0	48	
	  0,1-10	1	26	92	119	22	42	52	89	0	14	49	63	22	42	39	80	3	46	93	142	32	50	69	104	
	б/о	5	61	227	293	77	83	148	161	5	70	275	350	79	84	164	171	11	75	178	264	67	75	131	148	
	сумма	6	87	320	413					5	84	324	413					14	124	275	413					
	ПФ, %	0	30	71						0	17	85						0	37	64						
	Пн, %	12	47	78						0	38	87						16	54	73						
																										
5	11	0	0	1	1	0	0	0	30	0	0	0	0	-	-	0	0	1	2	2	5	20	50	28	83	
	  0,1-10	2	29	89	120	24	44	60	96	2	18	48	68	26	46	49	88	4	52	100	156	33	51	77	110	
	б/о	3	52	233	288	81	85	153	164	2	62	277	341	81	86	166	175	7	65	176	248	71	78	134	150	
	сумма	5	81	323	409					4	80	325	409					12	119	278	409					
	ПФ, %	0	36	72						0	23	85						8	44	63						
	Пн, %	30	52	79						38	42	89						33	59	72						

5.2. Результаты испытаний метода в Забайкальском УГМС за период 
с января 2006 г. по февраль 2007 г.
Результаты испытаний представлены в табл.4-6. 
Всего составлено 65639 прогнозов. Сравнительная оценка проверяемого метода заблаговременностью 1 сут проводилась по пунктам Чита, Агинское, Улан-Удэ - с синоптическим прогнозом, по пунктам Чита, Агинское с методом Лебедевой и по пункту Чита - с прогнозом по региональной гидродинамической модели.
Преимущество испытываемого метода заключается в его полной автоматизации, большой экономии рабочего времени, большой заблаговременности прогнозов (1–5 сут), а также  в том, что прогнозы составляются по 12 пунктам территории ответственности УГМС.
Оправдываемость прогнозов осадков по испытываемому методу превышает успешность прогнозов по региональной гидродинамической модели на 1–17 % и на 1–14 % ниже оправдываемости прогнозов, составленных синоптическим методом и по методу Лебедевой. Оправдываемость испытываемого метода прогноза по п. Агинское на 3–16 % выше синоптического метода.
Учитывая, что прогнозы имеют большую заблаговременность и составляются по 12 пунктам территории и  оправдываемость их превышает оправдываемость одного из используемых в работе методов, необходимо внедрить метод в качестве вспомогательного.
Таблица 4
Средняя оправдываемость прогнозов полусуточных сумм осадков по пунктам
Пункт прогноза	Заблаговременность, сут	
	 1	 2	 3	 4	 5	
Чита	86	86	85	87	88	
Агинское	86	84	86	84	87	
Чара	84	83	84	82	84	
Могоча	84	84	83	82	84	
Нерчинск	87	86	87	86	88	
Борзя	87	87	88	87	88	
Приаргунск	87	87	85	86	89	
Красный Чикой	85	84	85	85	87	
Багдарин	83	82	82	82	84	
Усть-Баргузин	84	84	83	82	84	
Улан-Уде	87	87	86	87	87	
Кяхта	89	90	90	89	90	

Таблица 5
Сравнительная оценка оправдываемости  прогнозов заблаговременностью 1 сут, составленных   по испытываемому методу 
и синоптическому методу в 2006-2007 гг. по месяцам

Пункты	Метод
прогноза	2006	2007	
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	
Чита	испытываемый	91	92	92	91	90	84	80	74	86	92	88	73	86	86	
	синоптический	93	91	96	91	95	85	82	86	91	90	91	77	97	97	
																
Агинское	испытываемый	92	85	92	85	85	83	75	84	89	90	90	85	79	86	
	синоптический	96	88	85	74	76	67	82	77	80	82	87	80	99	97	
																
Улан-Уде	испытываемый	86	93	79	92	91	89	84	77	85	90	78	87	89	90	
	синоптический	92	88	92	91	91	88	84	83	98	91	92	89	92	92	

Таблица 6
Сравнительная оценка оправдываемости прогнозов заблаговременностью 1 сут, составленным по  испытываемому методу 
и другими расчетными методами в 2006-2007 гг. по месяцам

Пункты	Метод
прогноза	2006	2007	
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	

Чита	испытываемый 	91	92	92	91	90	84	80	74	86	92	88	73	86	86	
	метод Лебедевой	91	94	96	92	89	90	93	84	94	94	96	96	99	89	
	региональная 
модель
	87	91	89	96	89	67	78	75	82	93	81	87	92	90	
Агинское	испытываемый	92	85	92	85	85	83	75	84	89	90	90	85	79	86	
	метод Лебедевой	80	87	90	70	86	75	80	85	80	80	90	74	90	93	

Технический совет Забайкальского УГМС 22 марта 2007 г. принял следующее решение.
1.	Отчет  о результатах метода прогноза полусуточных сумм осадков принять к сведению.
2.	Использовать метод прогноза полусуточных сумм осадков (автор Е. М. Вербицкая) в оперативной работе Читинского ЦГМС-Р в качестве вспомогательного.
3.	Рекомендовать установку программного обеспечения метода в Бурятском ЦГМС для использования метода в оперативной работе в качестве вспомогательного.

5.3. Результаты испытаний в Дальневосточном УГМС
Результаты испытаний в Дальневосточном УГМС рассмотрены Техническим советом Хабаровского ЦГМС-РСМЦ  24 октября 2007 г.
Отмечено, что качество прогнозов по испытываемому методу в сравнении с оперативным в целом по территории Дальневосточного УГМС не имеет ярко выраженного преимущества. Однако для южных районов качество прогнозов по технологии STATMOD на Re-анализах США (NCEP) несколько выше, чем на данных наблюдений. Для северной, а особенно северо-западной части территории ответственности УГМС, преимущество имеет оперативная версия  модели (на исторических архивах фактических данных).
Технический совет Хабаровского ЦГМС-РСМЦ постановил внедрить метод в оперативную практику в качестве вспомогательного вследствие того, что:
•	преимущества одной версии над другой ярко не выражены;
•	существует метод прогноза по региональной гидродинамической модели существенно более высокого качества, хотя меньшей заблаговременности;
•	технология расчетов прогнозов по новой версии STATMOD существенно более развита, удобна в эксплуатации и имеет автоматизированную методологию оценок качества прогнозов.

5.4.  Результаты испытаний в Приморском УГМС
Представленный метод испытывался в отделе метеорологических прогнозов погоды Гидрометцентра Приморского УГМС с 1 января 2004 г. по 31 декабря 2006 г. Прогнозы составлялись на срок до 5 сут для 12 пунктов Приморского края, расположенных в различных физико-географических районах.
	Ниже приведены таблицы с показателями успешности прогнозов осадков в Приморском УГМС (табл. 7-9).
Анализ статистических показателей  успешности прогнозов осадков показал, что в среднем для всех сроков  успешность прогноза дневных осадков выше успешности прогнозов ночных осадков (табл. 7). В целом по 12 станциям средняя общая оправдываемость (Р, %) прогнозов ночных сумм осадков на 1-е сутки составляет 75 %, дневных  82 %; на вторые сутки - ночных сумм осадков 76 % и дневных -  83 %, на третьи сутки  - ночных  сумм осадков 76 % и дневных  83 %, на четвертые сутки -  ночных  сумм осадков 75 % и дневных 83 %, на пятые сутки  ночных  сумм осадков 77 % и дневных 83 %. Полученные результаты указывают на то, что общая оправдываемость прогнозов осадков на каждые следующие сутки изменяется незначительно (1 -.2 %).
 Абсолютная ошибка прогнозов ночных осадков в среднем  составляет 3 мм, что превышает ошибку прогноза дневных осадков на 1,2 мм. Арифметическая (систематическая) ошибка прогнозов в среднем составляет 1,4 мм, дневных -0,3 мм. Критерий качества прогнозов Пирси–Обухова находится в пределах  -0, 01- 0,19. 
Сравнение качества методических и синоптических прогнозов осадков (табл. 8) показало, что оправдываемость синоптических прогнозов по всем станциям Приморского края во все сезоны года выше оправдываемости методических прогнозов. Следует отметить, что успешность методических прогнозов в различные сезоны года неодинакова. Если оправдываемость методических прогнозов ночных сумм осадков для зимнего периода на прибрежных станциях (ст.) края (Владивосток, Находка, Ольга, Сад–Город, Терней) и станциях, расположенных в Приханкайской долине (Хороль, Пограничный) всего на 3 % - 8 % ниже оправдываемости синоптических прогнозов (исключение – ст. Терней, где эта разница составляет 13 %), то при этом качество методических прогнозов осадков по двум станциям края – Владивосток и Находка - в зимний период примерно одинаково с качеством синоптических прогнозов.  В остальных районах края  преимущество  синоптических прогнозов перед методическими прогнозами достигает  12–18%. Что касается прогнозов дневных сумм осадков, то на большинстве станций края оправдываемость синоптических прогнозов в среднем в этот сезон на 1-13  % выше оправдываемости методических прогнозов, а на ст. Мельничное эта разница составляет  24 %. В остальные сезоны разница между методическими и синоптическими прогнозами осадков достаточно велика и на некоторых станциях достигает 38 %. Оправдываемость прогнозов  осадков в среднем по краю наиболее низка летом (71 %), осенью она увеличивается и становится наиболее высокой к зиме (89 %), к весне опять уменьшается до 80 %. Аналогичные соотношения оправдываемости имеют и синоптические прогнозы.  Во все сезоны года прослеживается тенденция увеличения оправдываемости методических прогнозов осадков от горных и предгорных районов края к равнинным и прибрежным районам.
В среднем оправдываемость методического прогноза уменьшается с увеличением класса осадков на 10–15 % (табл. 9). Оправдываемость прогноза осадков по всем станциям  края на каждые последующие сутки изменяется незначительно. Также отмечается низкая оправдываемость прогнозов сильных осадков.
Технический совет  ГМЦ Приморского УГМС 12 апреля 2007 г. рекомендовал использование метода в оперативной  практике отдела метеорологических прогнозов Гидрометцентра Приморского УГМС в качестве вспомогательного при прогнозе осадков по станциям Приморского края, просил автора  продолжить работу по усовершенствованию метода с целью повышения  качества прогнозов.

Таблица 7
Оценка качества прогноза осадков по станциям Приморского края
Пункт, период	Заблаговременность прогноза, ч	
	24 	48 	72  	96	120 	
	Еар	E	P	U	T	Еар	E	P	U	T	Еар	E	P	U	T	Еар	E	P	U	T	Еар	E	P	U	T	
Анучино																										
Ночь	1,2	2,7	75	59	0,03	1,0	2,6	76	59	0,02	1,0	2,6	76	62	0,09	1,0	2,9	75	60	0,05	1,1	2,7	76	63	0,08	
День	-0,4	1,3	84	65	-0,03	-0,4	1,4	83	65	-0,02	-0,4	1,5	83	63	0,02	-0,4	1,5	83	62	-0,04	-0,5	1,2	85	67	0,07	
Владивосток																										
Ночь	1,0	3,4	76	61	0,25	1,1	3,4	76	63	0,12	0,7	3,4	76	61	0,07	1,3	3,5	74	60	0,03	0,9	3,3	77	64	0,13	
День	-0,4	1,7	84	66	0,07	-0,4	1,6	85	66	0,07	-0,4	1,7	85	66	0,06	-0,5	1,7	85	64	0,01	-0,3	1,8	85	66	0,04	
Дальнереченск																										
Ночь	1,4	2,7	75	55	-0,03	1,4	2,9	76	56	-0,01	1,2	2,7	76	57	-0,01	1,7	2,8	76	57	-0,03	1,1	2,7	77	57	0,03	
День	-0,5	1,4	84	62	-0,01	-0,4	1,4	83	61	-0,03	-0,4	1,4	84	64	-0,03	-0,5	1,5	83	61	-0,03	-0,5	1,4	84	63	0,01	
Кировский																										
Ночь	0,9	2,7	74	57	0,01	1,1	2,6	76	57	0,01	1,1	2,6	76	58	0,03	1,0	2,6	75	58	0,02	0,9	2,4	79	62	0,12	
День	-0,2	1,5	81	60	-0,02	-0,3	1,4	81	55	-0,03	-0,1	1,5	82	57	-0,05	-0,4	1,5	80	57	-0,05	-0,4	1,2	83	63	0,02	
Мельничное																										
Ночь	1,0	2,7	74	52	0,03	1,0	2,6	74	50	-0,04	1,1	2,8	74	52	-0,06	1,0	2,7	73	53	-0,08	1,2	2,6	75	53	0,02	
День	-0,2	1,4	81	54	0,00	-0,3	1,3	82	51	-0,03	-0,2	1,4	82	55	-0,08	-0,4	1,5	84	56	-0,03	-0,2	1,4	84	56	0,08	
Находка																										
Ночь	0,9	3,3	75	63	0,06	1,0	3,3	75	63	0,06	0,9	3,4	73	60	0,03	1,1	3,5	74	62	0,01	1,0	3,3	75	63	0,07	
День																										
Ольга																										
Ночь	1,6	3,7	72	62	0,05	1,4	3,6	72	63	0,05	2,1	3,7	74	63	0,06	2,1	3,6	74	64	0,11	1,5	3,4	76	66	0,13	
День																										
Пограничный																										
Ночь	1,4	2,6	75	66	0,07	1,3	2,6	78	66	0,05	1,2	2,6	79	73	0,14	1,4	2,6	79	66	0,09	1,2	2,5	80	68	0,13	
День	-0,3	2,6	77	70	0,03	0,3	2,6	81	74	0,05	-0,2	2,6	81	76	0,07	-0,4	2,8	80	70	0,05	-0,4	2,7	80	71	0,07	
Сад-Город																										
Ночь	1,2	3,1	79	65	-0,01	1,9	3,0	80	66	-0,01	1,1	3,3	79	65	0,07	1,0	3,2	78	66	-0,04	1,1	2,6	86	68	0,19	
День	-0,2	1,5	88	70	-0,05	-0,2	1,5	86	72	0,09	-0,4	1,9	86	70	0,08	-0,2	1,9	85	71	0,01	-0,3	1,5	79	76	0,01	
Терней																										
Ночь	1,4	3,7	72	62	-0,07	1,8	3,7	74	63	-0,02	1,7	3,6	74	64	-0,02	1,9	3,7	73	63	0,01	1,8	3,4	75	66	0,09	
День	-0,3	1,9	78	67	-0,02	-0,3	2,0	81	66	-0,06	-0,1	1,8	83	71	0,05	-0,1	1,9	83	67	-0,03	-0,5	1,7	84	70	0,01	
Тимирязевский																										
Ночь	1,9	3,5	73	57	0,03	2,2	3,4	72	57	-0,02	2,2	3,3	73	57	-0,02	2,2	3,4	72	56	-0,04	2,1	3,4	73	61	0,05	
День																										
Хороль																										
Ночь	1,4	2,6	78	67	-0,01	1,4	2,5	79	62	0,01	1,6	2,6	78	62	0,03	1,5	2,8	77	62	0,01	1,5	2,7	78	69	0,08	
День																										
     Среднее ночь
     Среднее день	1,3
-0,3	3,1
1,7	75
82	61
64	0,03
-0,01	1,5
-0,3	3,0
1,7	76
83	60
64	0,02
0,01	1,3
-0,3	3,1
1,7	76
83	61
65	0,03
0,01	1,4
-0,4	3,1
2,0	75
83	61
64	0,01
-0,01	1,3
-0,4	2,9
1,6	77	69	0,09	
																							83	67	0,04	

Таблица 8
Оправдываемость (%) прогнозов осадков на 1–е сут
 по станциям Приморского края в различные сезоны года 

Сезон	Метеостанция	Методические прогнозы	Синоптические прогнозы	
		ночь	день	среднее	ночь	день	среднее	
З и м а	Анучино	80	87	84	94	97	93	
	Владивосток	92	93	93	95	92	93	
	Дальнереченск	85	88	87	97	96	97	
	Кировский	82	84	83	95	97	96	
	Мельничное	78	84	73	95	97	96	
	Находка	94		94	97	98	98	
	Ольга	89		89	98	98	98	
	Пограничный	92	97	95	99	96	96	
	Сад-Город	91	89	87	99	95	97	
	Терней	87	90	89	98	95	97	
	Тимирязевский	82		82	99	98	99	
	Хороль	91		91	99	98	99	
	среднее	87	89	89	97	96	97	
								
В е с н а	Анучино	78	84	81	83	88	86	
	Владивосток	76	84	80	95	87	91	
	Дальнереченск	81	82	82	91	95	93	
	Кировский	75	81	78	90	96	93	
	Мельничное	76	82	67	97	94	96	
	Находка	77		77	91	95	93	
	Ольга	75		75	93	95	94	
	Пограничный	85	86	86	94	95	95	
	Сад-Город	80	86	72	93	89	91	
	Терней	66	78	72	86	89	88	
	Тимирязевский	85		85	92	93	93	
	Хороль	84		84	94	93	94	
	среднее	78	83	80	92	92	92	
								
Л е т о	Анучино	66	83	75	91	93	92	
	Владивосток	58	78	68	85	87	86	
	Дальнереченск	64	78	71	91	97	94	
	Кировский	67	78	73	94	90	92	
	Мельничное	64	75	59	95	98	97	
	Находка	76		76	89	92	91	
	Ольга	67		67	92	94	93	
	Пограничный	65	74	70	96	96	96	
	Сад-Город	71	87	67	91	95	93	
	Терней	65	81	73	87	93	90	
	Тимирязевский	70		70	95	95	95	
	Хороль	64		64	97	93	95	
	среднее	66	79	71	92	94	93	
								
О с е н ь	Анучино	82	86	84	96	92	94	
	Владивосток	79	94	87	93	96	95	
	Дальнереченск	69	84	77	95	96	96	
	Кировский	83	85	84	96	97	97	
	Мельничное	75	87	74	97	97	97	
	Находка	64		64	91	95	93	
	Ольга	67		67	95	97	96	
	Пограничный	80	77	79	98	98	98	
	Сад-Город	75	89	72	93	96	95	
	Терней	73	87	80	98	94	96	
	Тимирязевский	64		64	97	99	98	
	Хороль	79		79	99	99
96	99
96	
	среднее	74	86	77	96			

Таблица 9
Оправдываемость прогноза осадков по классам и градациям по станциям Приморского края
Пункт	Класс «без осадков»	Класс «осадки»		
		в целом по классу	слабые 	умеренные	сильные и очень сильные		
	Заблаговременность, ч		
	24	48	72	96	120	24	48	72	96	120	24	48	72	96	120	24	48	72	96	120	24	48	72	96	120		
 	ночь		
Анучино	82	82	83	81	84	75	76	76	75	76	64	65	65	65	62	57	61	63	55	57	26	20	20	24	11		
Владивосток	83	83	83	83	85	76	76	76	74	77	68	67	67	65	70	58	56	54	56	56	22	21	21	25	26		
Дальнереченск	82	82	82	82	84	75	76	76	76	77	70	70	69	70	68	60	59	53	59	57	26	43	36	28	23		
Кировский	82	84	84	84	86	74	76	76	75	79	65	67	64	66	70	56	59	59	55	56	31	31	32	36	44		
Мельничное	81	82	81	80	81	74	74	74	73	75	74	74	70	66	68	55	57	52	49	54	35	32	31	24	30		
Находка	82	81	79	79	81	75	75	73	74	75	68	68	65	68	67	51	56	52	50	54	18	18	27	23	40		
Ольга	78	79	79	80	83	72	72	74	74	76	57	55	58	59	58	50	46	49	51	53	34	28	43	47	35		
Пограничный	83	83	83	84	85	79	78	79	79	80	61	61	65	63	63	64	62	58	66	55	33	29	35	24	38		
Сад-Город	82	83	82	81	82	79	80	79	78	86	67	66	65	66	66	52	56	53	52	53	30	29	35	25	26		
Терней	81	81	80	81	82	72	74	74	73	75	65	65	68	64	64	45	48	54	49	49	23	24	29	31	36		
Тимирязевский 	77	77	77	77	78	73	72	73	72	73	69	65	66	68	69	55	53	57	54	50	27	30	30	24	33		
Хороль	83	83	83	81	82	78	79	78	77	78	65	62	64	61	64	51	52	52	53	61	45	37	45	34	42		
среднее	81	82	81	81	83	75	76	76	75	77	66	65	66	65	66	55	55	55	54	55	29	28	32	29	33	 	
 	день		
Анучино	95	95	94	93	97	84	83	83	83	85	65	65	65	66	65	50	48	48	50	34	6	7	8	7	2		
Владивосток	94	95	95	95	94	84	85	85	85	85	74	74	74	75	74	50	49	49	47	39	11	11	15	7	10		
Дальнереченск	94	94	94	94	95	84	83	84	83	84	70	70	71	70	71	51	53	52	51	46	10	9	5	3	7		
Кировский	91	91	89	93	93	81	81	82	80	83	70	70	71	70	70	49	48	49	48	36	7	14	7	12	6		
Мельничное	91	92	90	91	92	81	82	82	84	84	70	71	71	72	70	48	49	47	51	46	7	11	6	7	8		
Находка																											
Ольга																											
Пограничный	89	89	89	89	90	77	81	81	80	80	61	62	61	60	61	49	48	47	48	36	15	17	14	16	15		
Сад-Город	93	94	92	93	92	88	86	86	85	79	72	73	73	71	72	49	49	48	47	39	9	11	10	7	5		
Терней	93	93	94	92	95	78	81	83	83	84	71	71	71	71	72	39	39	37	37	24	2	0	0	4	2		
Тимирязевский 																											
Хороль																											
среднее	93	93	93	93	94	84	83	82	83	83	69	69	69	69	69	48	48	47	47	36	9	10	8	8	7		

6. Авторский анализ качества прогнозов по данным за 2004–2006 гг.
Анализ характеристик качества прогнозов, приведенных выше, показывает, что оценочные характеристики выше в тех пунктах (климатических условиях), в которых частота выпадения осадков существенно ниже частоты класса «без осадков». Низкие (иногда отрицательные) значения критерия качества Пирси-Обухова свидетельствуют о низкой надежности разделения классов. Сравнение характеристик качества прогнозов в целом по территориям УГМС показывает, что прогнозы наиболее удачны на территории Забайкалья и Приморья, хуже на территории Хабаровского края и Амурской области. Наиболее низкое качество прогнозов наблюдается на территории Якутии. Здесь следует отметить, что прогнозирование элементов погоды статистическими методами на средние сроки в пунктах, расположенных на территории республики Саха – Якутия, наиболее сложная задача в сравнении с другими территориями Дальнего Востока России. Автор видит этому несколько причин:
•	более сложная физика процессов формирования элементов локальной погоды;
•	слабая освещенность территории данными наблюдений (особенно радиозондирования) приводит к более низкому качеству прогнозов полей метеоэлементов по ГДМА;
•	специалисты Якутского УГМС подготовили более короткий (5 лет) ряд наблюдений за прогнозируемыми элементами, чем остальные УГМС (по 10 лет ежедневных данных).
Основной причиной ошибочных прогнозов является неверный расчет типа текущей ситуации по прогностическим данным ECMWF (Reding). Различия в качестве прогнозов по территориям определяется климатологией осадков, в том числе частотой класса осадков и частотой осадков внутримассового характера (для Якутии и Приморья еще и орографического характера).
Как видно из приведенных таблиц, уровень качества прогнозов относительно низкий, если прогнозы воспринимать и использовать «в лоб», то есть как прогноз осадков на конкретную дату и на конкретное время суток, и сравнивать их с синоптическими прогнозами с заблаговременностью 24 ч, которые даются прогнозистами УГМС по весьма обширной фактической и прогностической информации. В настоящее время синоптики Дальневосточного и Приморского УГМС получают прогнозы осадков по весьма развитым гидродинамическим моделям Токио (до 3 сут), UKMO (Exeter) (до 5 сут) и региональной гидродинамической модели (до 48 ч).
Тем не менее, специалисты Забайкальского, Дальневосточного и Приморского УГМС считают эту прогностическую продукцию полезной в своей оперативной работе. Синоптики Якутского УГМС придерживаются иной точки зрения.
Причиной этого является не только более низкое качество прогнозов по территории Якутии, но и подход к использованию данного вида прогностической продукции в различных УГМС.
В Якутском УГМС данную продукцию воспринимают, оценивают и принимают решение о возможности ее использования как краткосрочный прогноз. Для этих целей данная прогностическая продукция не предназначена, особенно для пунктов на территории Якутии.
В Забайкальском УГМС, во-первых, климатология осадков наиболее благоприятная для работы данного метода; во-вторых, наиболее бедна методическая база для среднесрочного прогноза осадков (это особенно касается автоматизированных технологий); и в третьих, специалисты Забайкальского УГМС воспринимают эту прогностическую продукцию такой, каковой она и является, а именно, как интерпретацию прогностических полей ECMWF (Reding), и используют соответственно ее назначению, то есть  для быстрой оценки ожидаемого факта и наличия осадков на ближайшую пятидневку (особенно в засушливый период года, в сезон возникновения массовых очагов пожаров). 
В Дальневосточном и Приморском УГМС прогнозы интерпретируются и используются аналогично Забайкальскому УГМС. Кроме того, учитывая более обширный спектр поступающей прогностической продукции, эта информация используется для принятия решения об ожидаемых осадках наряду с другими видами численной прогностической продукции.
В Приморском УГМС, в связи с большой частотой класса осадков и преобладанием осадков динамического характера в этом классе, прогнозы используют наряду с другой прогностической информацией для определения продолжительности текущих обложных осадков, т.е. ожидается ли их прекращение в предстоящие 5 сут  или хотя бы их прерывание.
Таким образом, по нашему мнению, положительные решения о возможности использования испытываемого метода (точнее технологии) в оперативной практике, принятые Забайкальским, Дальневосточным и Приморским УГМС, являются отчасти следствием более высокой квалификации синоптиков этих УГМС в вопросах использования численной прогностической продукции, умении ее интерпретировать и применять в оперативной практике.
Центральная методическая комиссия  по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам Росгидромета на заседании 21 марта 2008 г., обсудив метод прогноза и  результаты его  испытания, приняла следующее решение.
1. Отметить, что:
•	метод прогноза полусуточных сумм осадков в пункте на срок до 5 сут с детализацией по полусуткам разработан в концепции идеального прогноза (на исторических архивах Re–анализов NCEP –США);  
•	указанный метод прогноза  в оперативном режиме  функционирует на данных прогностической продукции ECMWF (Reding), поступающих в УГМС по каналам связи в коде GRIB;
•	  испытываемый метод является  частью системы статистического среднесрочного прогноза элементов погоды в пунктах Дальневосточного региона; 
•	испытания метода прогноза полусуточных сумм осадков в пунктах на срок до 5 сут с детализацией по полусуткам проводились на архивных данных за 2004-2006 гг.  в Забайкальском, Дальневосточном, Приморском и Якутском УГМС, при этом прогнозы осадков на первые сутки сравнивались с синоптическими и внедренными методическими прогнозами;
•	испытания метода в Якутском УГМС  не показали удовлетворительных результатов; 
•	в Забайкальском, Дальневосточном и Приморском УГМС оправдываемость прогнозов осадков на первые сутки  находится на уровне оправдываемости внедренных методических и синоптических прогнозов; прогнозы осадков на вторые – пятые сутки,  имеющие критерий качества Пирси-Обухова величиной менее 0,2 и даже отрицательный,  практической значимости не имеют;
•	полученные результаты приводят к заключению, что применение концепции идеального прогноза на реальном  прогнозе представляется сомнительным. 
2. Рекомендовать ДВНИГМИ продолжить исследования в области среднесрочных прогнозов осадков на основе статистической интерпретации выходной продукции гидродинамических моделей  атмосферы и применения концепции МОS - использования статистик прогнозов конкретных гидродинамических моделей.
3. Считать целесообразным расчет полусуточных сумм осадков выполнять только для краткосрочного прогноза осадков (до трех сут), а для   среднесрочных прогнозов - расчет суточных сумм осадков.
4. Разрешить Забайкальскому, Дальневосточному и Приморскому УГМС:
•	опытное использование прогнозов  полусуточных сумм осадков в пунктах на срок до   3 сут  в качестве консультативного материала;
•	провести сравнение данных прогнозов с успешностью прогнозов осадков заблаговременностью  до 5 сут  по оперативной гидродинамической модели Гидрометцентра России (Т85L31) и  на основе оперативной технологии РЭП (автор П. П. Васильев).
5. Согласиться с решением Технического совета Якутского УГМС о нецелесообразности применения испытываемого метода для прогноза полусуточных сумм осадков в пунктах, расположенных на территории республики Саха – Якутия.

Список литературы
1.	Вербицкая Е. М. Среднесрочный прогноз элементов и явлений погоды для станций Дальневосточного региона России.//Труды ДВНИГМИ.- СПб.- Гидрометеоиздат, 2003. - Вып. 149.-160 с.
2.	Методические указания. Проведение производственных (оперативных) испытаний новых и усовершенствованных методов гидрометеорологических и гелиофизических прогнозов. РД 52.27.284–91.-Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
3.	Наставления по краткосрочным прогнозам погоды общего назначения. 
РД 52.88.629-2002.