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数值预报/集合预报产品应用现状调查报告 发布日期 :2024-04-07  

  2015年9月、12月,干部学院举办了第一期和第二期集合预报产品应用培训班(与第三期首席预报员培训班、数值预报应用培训班合班),为调研目前预报员对数值预报、集合预报产品的应用现状,对其影响因素进行初步分析,培训发展部设计了专项调查问卷,在两期培训班共计回收问卷84份,调查对象的年龄、专业、学历分布如图1所示。

  

  

  调查报告公分四个部分:知识与技能、应用现状、认识与态度、应用效果。

一、知识与技能 

  对于数值预报应用的相关基础知识,大部分被调查预报员认为,自己已经掌握了数值模式基础知识集合预报原理,但对于高分辨率数值模式特性、模式数据的偏差订正、模式结构和动力框架的影响等更加深入的知识,能够掌握的预报员不足20%,详见图2

  

  

  对于数值预报应用技能,大部分被调查预报员认为掌握较好的有:数值预报产品基本信息、获取方法、确定性和概率产品应用特点,能够掌握数值预报产品订正思路和数值模式评估方法的被调查预报员不足30%,掌握如何利用数值预报提升预报准确率的人只占约15%,详见图3

  

  

  调查显示,大部分预报员是通过同事业务交流获得以上知识与技能的,通过产品使用手册了解数值预报应用相关知识的预报员占约56%,通过培训获得技能的比例为46%,被调查预报员所提及的培训除本期培训班外,还包括新任预报员上岗培训班与第二期首席预报员研讨班,详见图4

  

  

  调查显示,曾经参与过针对数值预报产品应用开展的试验性分析和预报的预报员,能够较好地在业务中应用数值预报产品。其中试验性分析和预报的形式主要有预报会商讨论、预报员竞赛、非值班日的练习等,也有20%的学员表示从未参与过这些练习与尝试,详见图5

  

  

  调查中,大部分预报员表示,目前尚未掌握的基础知识和应用技能,希望日后能有机会进行学习。在基础知识方面,预报员最希望学习的有模式数据的偏差订正、模式物理过程对模式预报结果的影响、高分辨率数值模式;在应用技能方面,预报员最希望掌握如何利用数值预报提升预报准确率、提升科研能力,以及数值预报产品订正思路。详见图6、图7

  

  

  

二、产品应用现状 

  表1-3列出了在被调查预报员对常见数值预报产品、集合预报产品和数值预报释用与订正方法的使用情况。

  在数值预报产品中,中高空风场、高度场与模式降水量是应用最为广泛的数值预报产品,对于垂直速度、K指数等强对流天气预报重要参考量,曾经应用过的预报员不足50%。

  在集合预报产品中,三分之二以上的被调查预报员表示经常使用单点预报时间序列、烟羽图、集合平均产品,约一半预报员使用过集合离散度、概率分布平面图与面条图,其它产品的使用人数不足三分之一。

三、认识与态度

  在认识与态度方面,84%的被调查预报员认为,无论何时,预报员都有不可替代的作用,也有16%的预报员认为,在不久的将来数值预报将会替代预报员(图8)。

  

  

   

  对于预报员的角色、分工与职责,近七成受访者认为,预报员应参与到数值预报统计释用中,预报员应该开发更适合本地天气特点的产品;近一半的预报员认为,预报员应该参与数值预报模式评估;约四成的预报员认为,预报员的职责包括提升数值预报产品的价值;约五分之一的受访者认为,预报员只需要了解产品应用方法即可。详见图9

  

  

  对于数值预报订正的风险与收益,86%的被调查预报员认为收益大于风险,14%认为风险大于收益(图10)。

  

  

  对于预报员在各时效预报中的订正能力,约七成预报员认为,预报员在临近预报或强对流天气预报中,对数值预报有订正能力;认为预报员在短期预报中能对数值模式做出订正的人约为54%;认为预报员有能力就中长期数值预报做出订正的比例约为11%,详见图11

  

  

  关于数值预报及集合预报产品释用流程,相当多预报员认为,参考数值预报、集合预报产品进行预报,需要改变原有预报思路和流程;甚至有15%的预报员认为,参考数值预报、集合预报能替代原有的天气分析和诊断等步骤;10%的预报员表示不清楚数值预报和集合预报订正相关方法和流程,详见图12

  

  

  对于所在单位或团队对数值预报订正的态度的调查显示(图13),八成的预报员表示,其所在单位或团队大部分支持数值产品进行订正,有1位预报员所在团队大部分成员反对对数值预报进行订正(来自陕西),另有20%的受访者表示态度不明确或支持反对意见相当。

  

  

四、应用效果

  图14显示,在被调查预报员的所有的值班日中,在预报中参考了数值预报产品日数占比平均为93%,在所有参考了数值预报产品的值班日中,对数值预报结果进行了订正的比例平均为51%,在进行的所有订正中,提高了预报效果的比例约为46%,说明目前预报员提高数值预报价值方面的技术尚有提高空间。

  

  

  

  从对数值预报和主观预报的TS评分结果的认识上看(图15),只有35%的受访者明确表示,主观预报的TS评分结果能够高于数值预报结果,有六成以上的预报员认为结果不确定或基本相当。