Методы долгосрочных прогнозов погоды на территории Российской Федерации

Александровcк

5

-15.7

0,5

-3,9

4,4/0

-0,4

1,5

-1,8/75

Оха

6

-17.6

0,4

-1,3

1,7/75

0,0

-1,9

1.9/75

Тымовское

5

-19,7

1,0

-0,6

1,6/75

0,2

1,2

-1.0/100

Поронайск

11

-14,0

0,6

4,9

-4,3/0

0,4

0,4

0.0/100

Углегорск

5

-11,5

-0,2

-1,3

1,1/75

-1,3

1,8

-3.1/0

Холмск

12

-9,0

0,2

1,3

-1,1/75

0,7

2,5

-1.8/75

Корсаков

5

-10,4

0,6

1,4

-0,8/100

0,0

2,4

-2.4/25

Погиби

9

-18,6

-0,4

-0,5

0,1/100

-0.6

-0,5

-0.1 / 100

Ю-Сахалинск

5

-12,7

0,2

1,5

-1,3/75

-0.7

2,0

-2.7 / 25

Средние за февраль

 

 

0,3

0,2

0,2/64

-0,2

1,0

-1.2/64

март (минимальная заблаговременность ф= 6)

Александровcк

6

-8.3

0,5

0,1

0,4/100 -

-0.3

1,3

-1.6 / 75

Оха

12

-12,0

0,1

0,0 -

0,1/100 -

0.1

2,5

-2.4 / 25

Тымовское

6

-11.2

-0,2

0,4

-0,6/100

-1.1

3,1

-4.2/0

Поронайск

6

-7,3

-0,3

0,4

-0,7/100

0.1

1,1

-1.0/ 100

Углегорск

12 -

-5,7

0,2

0,4

-0.2/100

0.6

1,6

-1.0/ 100

Холмск

12

-4,2

-02

1,2

-1,4/75

1.4

1,6

-0.2 /100

Корсаков

12

-5,1

-0.5

1,4

-1,9/75

0.1

1,4

-1.3 / 75

Погиби

11

-12.2

-1,7

-0,4 -

-1.3/75

-0.7

1,1

-1.8 / 75

Ю-Сахалинск

7

-6,3

-0,4

0,8

-1,2/75

0.5

2,0

-1.5 / 75

Средние за март

 

 

-0,3

0,5

-0,8 / 89

0,1

1,7

-1.7 / 69

Средние за зиму

Рст = 74,3

 

Рсг = 70,8

Условные обозначения: анТпр и анТф - соответственно прогностическая и фактическая аномалия температуры воздуха за месяц; Д - разность между анТпр и анТф, ф - заблаговременность прогноза.

В табл. 4 приведены прогностические и фактические значении аномалии температуры воздуха для всех станций о.Сахалин по месяцам испытываемого периода, а также показатели успешности прогнозов (Д - систематическая ошибка и Рст - оправдываемость в %) за отдельные месяцы и в целом за период испытаний. Для каждой из станций прогнозы ДT оправдались (Рст ? 75%) хотя бы в один из 2-х лет оперативных испытаний (таблица 1). Средняя за 2 года оценка Рст не менее 75% наблюдалась: на 6-ти станциях в декабре, на 5-ти - в январе, на 4-х - в феврале и на 7-и станциях в марте. Самые неудачные прогнозы ДT составлены для ст. Тымовское: Рст = 37.5 % для декабря и января и Рст = 50% - для марта. Однако в феврале по этой станции прогнозы оказались успешными (87.5%). Из общего числа прогнозов за весь период испытаний не оправдалось (Рст = 0% и 25%) 13 прогнозов, причем, в 8 из них не предсказаны большие аномалии температуры воздуха (фактические аномалии по абсолютной величине составили 3°С и более). В феврале неудачных прогнозов ДT оказалось 5 случаев за 2 года. В январе их было 4, в декабре - 3, а в марте - 2. В среднем за два года методические прогнозы занижали температуру воздуха во все месяцы. Лишь в декабре 2006 г. прогностические значения ДT оказались выше фактических на всех станциях региона. 

Средние по региону величины, полученные из оценок оправдываемости по станциям, оказались минимальными (64%) в феврале. Наиболее удачно предсказаны аномалии температуры воздуха на март 2006 г. (Рст = 89%) по всем станциям. Средняя за все месяцы зимы оценка Рст по каждому из двух зимних периодов не спустилась ниже 70%, а средняя за два года оценка составила 73%.

2.9 Сравнение с другими методами

В процессе оперативных испытаний было выполнено сравнение проверяемых методических прогнозов ДT с внедренными ранее в качестве консультативных прогнозами аномалии температуры воздуха с 5-месячной заблаговременностью на основе физико-статистического метода (автор Г.В. Свинухов) и с официальными синоптическими прогнозами Гидрометцентра России, уточненными с нулевой заблаговременностью. Все прогнозы были составлены на аналогичные зимние месяцы с декабря по март по рассматриваемой территории о. Сахалин.

Табл. 5 - Оценки успешности с, Q и Рн методического, консультативного и официального прогноза на зимние месяцы по о. Сахалин за период оперативных испытаний 2005/2006 - 2006/2007 гг.

МЕСЯЦ ПРОГНОЗА	ГОД	Метод и заблаговременность прогноза
		Проверяемый, ф = 5 и более месяцев	Консультативный (автор Г.В.Свинухов), ф = 5 месяцев	Официальныйсиноптический, ф = 0 месяцев
		с	Q	Рн	с	Q	Рн	Рн
ДЕКАБРЬ	2005	0,3	0,91	25	-0,43	2,70	0	0
	2006	0.1	0,38	75	-0,43	0,68	75	75
	за 2 года	0,2	0,65	50	-0,4	1,69	37,5	37.5
ЯНВАРЬ	2006	-0,3	0,36	75	-0,5	0.80	25	100
	2007	0.8	0,46	75	0,25	0,67	75	75
	за 2 года	0,25	0.41	75	-0,13	0,74	50	87,5
ФЕВРАЛЬ	2006	0,3	0,99	100	-0,14	1.10	100	100
	2007	03	0,82	75	0.0	0,63	100	100
	за 2 года	0,3	0,91	87,5	-0,07	0,87	100	100
МАРТ	2006	-0.1	0,37	100	1,00	0,7	100	100
	2007	0,3	0.82	75	-0,5	3,52	0	100
	за 2 года	0,1	0,59	87,5	0,25	2,11	50	100
ДЕКАБРЬ - МАРТ	2005/2006	0,05	0,66	75	-0,02	1,33	56,3	75
	2006/2007	0,38	0,62	75	-0,17	1,38	62,5	87.5
	За 2 года	0,22	0,64	75	-0,09	1,35	59,4	81,3

Средние по территории аномалии температуры воздуха на декабрь 2005 г., когда наблюдались положительные аномалии температуры воздуха, наиболее крупные на станциях; Оха - 5.4°С, Тымовское - 5.6°С, Погиби - 4.3°С, ни по одной из методик предсказать не удалось. Прогнозы ДT на февраль и март 2006 г по всем рассматриваемым методам оказались успешными (Рн=100%). В среднем, за два года оценки официальных и методических прогнозов по параметру Рн% в январе, феврале и марте не понижались ниже 75%, но официальные на 12.5% превзошли методические. Лишь в декабре Рн методического прогноза составила 50%, а официального - 37.5%.

Наиболее полно было проведено сравнение методических и консультативных прогнозов аномалии температуры, поскольку они сопоставимы по заблаговременности. К анализу также привлечены наиболее часто употребляемые критерии с и Q. Средние за весь период испытаний оценки показывают существенное преимущество методических прогнозов над консультативными прогнозами. Методическими прогнозами лучше предсказан знак аномалии температуры воздуха: у них cредние за период испытаний величины с оказались положительными во все месяцы, а у консультативных - положительная величина с только в марте. Параметр Q для методических прогнозов не превосходил 1, а для консультационных часто превышал 1. Например, в марте 2007 г. параметр Q составил 3.52. Значения Рн% консультативных прогнозов только в феврале 2007г. оказались выше (100% против 75%). Средняя за два года и за все месяцы оценка Рн методических прогнозов на 15.6% превышает аналогичную оценку консультативных прогнозов.

Литература

1. Анжина Г.И. Оценка прогностических возможностей аналого-статистического подхода к прогнозу аномалии средней месячной температуры воздуха на станциях о. Сахалин // См. настоящий сборник.

2. Жежко Р.Я., Толмачева М.А. О способе выявления информативных предикторов // Труды ДВНИГМИ. -1990.- Вып. 136. -С. 110 - 118.

3. Журавлева Т.М. О возможности использования информативных районов в средней тропосфере северного полушария для фонового прогноза температуры воздуха на весну в Приморском крае // Труды ДВНИГМИ.-1997.-Вып.147.-С. 157-172.

4. Журавлева Т.М., Лось В.В. Результаты оперативного обслуживания долгосрочными прогнозами средних месячных аномалий температуры воздуха и осадков по территории Восточной Сибири и Дальнего Востока // Юб. Выпуск “ДВНИГМИ - 50 лет”. - Владивосток: Дальнаука.-2000. - С. 113 - 120.

5. Журавлева Т.М., Анжина Г.И. Долгосрочный прогноз аномалии температуры воздуха на весну по о. Сахалин с помощью статистической модели // Труды ДВНИГМИ. -2002. -Вып. 150.- С. 59 - 74.

6. Журавлева Т.М., Анжина Г.И., Султанова С.Н. Статистический метод и автоматизированная технология прогноза аномалии средней месячной температуры воздуха на зимние и весенние месяцы по станциям о. Сахалин с заблаговременностью более 5 месяцев // Тез. докл. научно-практ. конф. “Гидрометеорология Дальнего Востока и окраинных морей Тихого океана”, посвященной 55-летию ДВНИГМИ: Владивосток, 30 июня - 1 июля 2005. С. 26-28.

7. Журавлева Т.М., Анжина Г.И., Султанова С.Н. Статистическая модель долгосрочного прогноза аномалии температуры воздуха у земли на весенние месяцы по станциям о. Сахалин и автоматизированная технология ее реализации // См. настоящий сборник.

8. Методические указания. Проведение производственных (оперативных) испытаний новых и усовершенствованных методов гидрометеорологических и гелиофизических прогнозов. РД 52.27.284-91. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-150 с.

9. Наставление по службе прогнозов. Раздел 2. Служба метеорологических прогнозов. Ч. 6. - М.: Гидрометеоиздат, 1986. - 28 с.

10. Отчет о НИР «Модернизировать и развить автоматизированные методы долгосрочного прогноза погоды для комплекса ”Аралия”»: Отчет о НИР / ДВНИГМИ. - УДК 551.509.33: 681.3.06; № ГР 01990006798; Инв. № 02200200815. - Владивосток, 2000. - 179 с.

11. Отчет о НИР «Испытать и внедрить автоматизированный метод долгосрочного прогноза аномалии температуры воздуха на весенний период по о. Сахалин»: Отчет о НИР / ДВНИГМИ. - УДК 551.509.33:551.509.323 (571.642); № ГР 01200108060; Инв. № 02200200748. - Владивосток, 2001. - 39 с.

12. Отчет о НИР «Разработать и усовершенствовать методы среднесрочного и долгосрочного прогноза основных метеорологических элементов для Дальневосточного региона»: Отчет о НИР / ДВНИГМИ.- УДК 681.3.06: 551.509.33(571.6); № ГР 01200208953, - Владивосток, 2004. - 63 с.

13. Пагава С.Т. и др. Основы синоптического метода сезонных прогнозов погоды.- Л.: Гидрометеоиздат, 1966.- 362 с.

14. Рафаилова Х.Х., Михеев Н.П., Журавлева Т.М. Температурный режим естественных синоптических сезонов зимы в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке // Труды Гидрометцентра СССР.- 1982 .- Вып. 227.- С. 91 - 99.

15. Рафаилова Х.Х., Михеев Н.П., Журавлева Т.М. Циркуляция атмосферы и распределение средней сезонной температуры в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке в сезонах холодного полугодия // Труды Гидрометцентра СССР.- 1983.- Вып. 250.- С.15 - 29.

16. Сборник научных программ на ФОРТРАНЕ: Пер. с анг. - М.: Статистика, 1974. -315 с.

17. Sokolov O.V., Mezentseva L.I. Climatic trends in general atmospheric circulation in the second half of the 20th century // PACIFIC oceanography. - 2004. -Vol. 2, № 1-2. - C. 67-73.

Размещено на Allbest.ru