Андреев (1221658), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Характер поведения оценок для данных NCEP абсолютно аналогичен данным Экзетер, но значения погрешностей несколько меньше: до 2,6° на 1000 гПа и до 1,1° на 850 в январе и с четко выраженным максимумом ошибки на высотах на уровне 200 гПа (до 1,2°). Обращает на себя внимание тот факт, что систематическая ошибка NCEP хотя и мала, но практически повсеместно имеет отрицательное значение, что свидетельствует о несколько более «теплой» атмосфере по NCEP над рассматриваемым регионом, чем по данным радиозондирования. В любом случае для всех уровней, сезонов и месяцев года и за год в целом как средняя абсолютная, так и арифметическая погрешности для данных, рассчитанных по полям NCEP меньше, чем по полям Экзетер, что объясняется, вероятнее всего, интерполяцией с более мелкой сетки в 1° в сравнении с сеткой 2,5°.
В приложении Б приводится так же расчет различий между данными Экзетер и NCEP (таблица Б.3). Данные таблицы показывают, что эталонные поля весьма близки друг другу, максимальное различие наблюдается на уровне 1000 гПа, но не более 1,9° (в январе). Различия на высотах весьма малы. Прослеживается та же особенность данных NCEP, что и в сравнении с данными радиозондирования – хоть и очень малое, но преобладающее отрицательное значение средней арифметической разности на высотах, за исключением уровня 100 гПа в период с мая по ноябрь, когда в южных широтах ДВ-региона преобладает высокая тропопауза. Таким образом данные NCEP показывают хоть и весьма незначительно, но, тем не менее, более высокую в среднем по территории ДВ-региона температуру по всей толще атмосферы за исключением уровня 1000 гПа. Здесь наблюдается сезонный ход систематических различий: в холодный период года Еар >0, т.е. температура у земли по NCEP ниже (холоднее), чем по Экзетер; в теплый период года Еар <0, т.е. температура воздуха у земли по NCEP выше (теплее) чем по Экзетер. Это свидетельствует о более ярко выраженных процессах радиационного прогрева и выхолаживания в модели NCEP в сравнении с Экзетер.
Данные таблиц приложения Б и вышеприведенный анализ показывают, что в качестве эталонных достаточно рассматривать значения температур, рассчитанные по полям модели NCEP.
Здесь следует отметить, что эталонные данные (поля Экзетер и NCEP заблаговременностью 00) поступают специалистам ДВ-региона с запаздыванием на 6-9 часов (за счет времени отсечения, времени на обработку данных наблюдений за текущий срок и времени передачи информации – по ГСТ или выкладывание/выкачивание из сети Интернет) и не доступны синоптикам-прогнозистам к сроку. Поэтому испытываемые данные сравнивались еще и с контрольными данными, рассчитанными по полям, которые готовы уже к началу рабочего дня в ДВ-регионе России. Это прогнозы NCEP заблаговременности 24 часа, которые используются в качестве начальных данных для старта модели WRF-ARW. Модель функционирует в РВЦ ФГБУ «Дальневосточное УГМС» в оперативном режиме с марта 2011 г. Эти поля доступны синоптикам УГМС ДВ-региона уже к 12 час ВСВ предыдущей даты и могут использоваться в качестве аналитического материала в дневную смену следующей даты и прогностических данных в ночную смену.
И, наконец, сравнение проводилось еще и с прогнозами по модели WRF-ARW с горизонтальным разрешением 15 км заблаговременностью 24 часа, качество которых в нашем исследовании полагалось предельно допустимым для испытываемых данных являющихся аналитической продукцией и предназначенных для оценки текущего состояния атмосферы.
Обобщенные результаты сравнения всех перечисленных видов продукции (испытываемой, эталонной, контрольной) с данными наблюдений приведены в таблицах 3.1, 3.2, 3.3.
В таблице 3.1 приведены значения среднего абсолютного отклонения методических данных от данных наблюдений. В таблице 3.2 представлены значения средних арифметических (систематических) отклонений.
Таблица 3.1 Сравнение: Аэрологические наблюдения – методический анализ (забл. 00)
| Среднее абсолютное различие (Еабс) | ||||||||||||
| Месяц - Сезон | метод | Уровень | Ср. по Ур-м | |||||||||
| 1000 | 850 | 700 | 500 | 400 | 300 | 250 | 200 | 150 | 100 | |||
| Зима | Спутник | 4.9 | 2.2 | 1.5 | 1.6 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 1.5 | 1.3 | 1.5 | 2.0 |
| Экзетер (00) | 2.8 | 1.4 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | |
| NCEP (00) | 2.4 | 1.0 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.9 | 1.1 | 1.0 | 1.1 | 1.0 | |
| WRF (24) | 2.9 | 1.4 | 1.0 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.1 | 1.3 | 1.3 | |
| WRF (48) | 3.5 | 1.6 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 1.9 | 2.3 | 1.8 | |
| Весна | Спутник | 4.1 | 2.1 | 1.5 | 1.6 | 1.5 | 1.7 | 2.0 | 2.0 | 1.4 | 1.3 | 2.0 |
| Экзетер (00) | 1.7 | 1.0 | 0.7 | 0.8 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.0 | |
| NCEP (00) | 1.5 | 0.7 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.2 | 1.0 | 1.0 | 0.9 | |
| WRF (24) | 2.1 | 1.2 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | 1.0 | 1.3 | 1.6 | 1.4 | 1.1 | 1.3 | |
| WRF (48) | 2.2 | 1.6 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.4 | 1.8 | 2.2 | 1.9 | 1.7 | 1.6 | |
| Лето | Спутник | 3.8 | 2.1 | 1.2 | 1.6 | 1.7 | 1.7 | 2.1 | 1.9 | 1.2 | 1.2 | 1.9 |
| Экзетер (00) | 1.5 | 0.8 | 0.6 | 0.7 | 0.9 | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | |
| NCEP (00) | 1.3 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 1.2 | 1.0 | 0.9 | 0.9 | |
| WRF (24) | 1.8 | 1.1 | 0.8 | 0.8 | 0.9 | 1.2 | 1.2 | 1.6 | 1.3 | 1.0 | 1.2 | |
| WRF (48) | 1.7 | 1.3 | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 2.1 | 1.6 | 1.4 | 1.4 | |
| Осень | Спутник | 3.5 | 1.9 | 1.5 | 1.7 | 1.6 | 1.7 | 2.0 | 1.8 | 1.3 | 1.3 | 1.9 |
| Экзетер (00) | 1.6 | 0.9 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| NCEP (00) | 1.3 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 1.1 | 1.0 | 0.9 | |
| WRF (24) | 1.6 | 1.2 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.3 | 1.5 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | |
| WRF (48) | 2.0 | 1.4 | 1.2 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 1.6 | 1.9 | 1.5 | |
| 1000 | 850 | 700 | 500 | 400 | 300 | 250 | 200 | 150 | 100 | Ср. | ||
| Год | Спутник | 4.2 | 2.1 | 1.5 | 1.6 | 1.6 | 1.7 | 1.9 | 1.8 | 1.3 | 1.3 | 1.9 |
| Экзетер (00) | 2.0 | 1.1 | 0.7 | 0.8 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| NCEP (00) | 1.7 | 0.8 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.2 | 1.0 | 1.0 | 0.9 | |
| WRF (24) | 2.0 | 1.2 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.3 | 1.5 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | |
| WRF(48) | 2.3 | 1.5 | 1.1 | 1.1 | 1.2 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 1.7 | 1.8 | 1.6 | |
Анализ данных таблицы 3.1 показывает, что максимальные значения средней абсолютной ошибки Еабс наблюдаются на уровне 1000 гПа во все сезоны года для всех видов данных. Характер изменения Еабс с высотой различен для модельных и спутниковых данных. У модельных данных минимальные значения Еабс наблюдаются в свободной атмосфере от 700 до 400 гПа и несколько выше на верхних уровнях от 300 до 100 гПа. У спутниковых данных Еабс возрастает на уровнях 300 - 200 гПа, а на 150, 100 гПа уменьшается.















