书 书 书犐犆犛 ０７ ． ０６０ 犃 ４７ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３８３０８ — ２０１９ 天气预报检验 　 台风预报 犠犲犪狋犺犲狉犳狅狉犲犮犪狊狋狏犲狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀 — 犜狔狆犺狅狅狀犳狅狉犲犮犪狊狋 ２０１９  １２  １０ 发布 ２０２０  ０７  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ３ 　 检验内容及指标 １ ………………………………………………………………………………………… ４ 　 检验指标计算 ２ …………………………………………………………………………………………… 参考文献 ５ ……………………………………………………………………………………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３８３０８ — ２０１９ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国气象局提出 。 本标准由全国气象防灾减灾标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ３４５ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 国家气象中心 。 本标准主要起草人 ： 王海平 、 周庆亮 、 许映龙 、 高拴柱 、 王 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３８３０８ — ２０１９ 引 　　 言 　　 我国是全世界受台风影响最严重的国家之一 ， 高质量的台风预报对减少人民生命和财产损失至关重要 ， 台风预报检验工作是促进台风预报预测业务发展的重要组成部分 。 开展台风预报质量的评估工作对气象业务和科研人员必不可少 ， 因此建立科学和标准化的台风预报质量检验方法不仅有利于评价预报员的台风综合预报质量 ， 同时也可应用该方法了解台风客观预报方法的性能 ， 为台风客观预报的解释应用和改进提供帮助 。 为了统一和规范我国台风预报检验的内容和指标 ， 特制定本标准 。 Ⅳ 犌犅 ／ 犜 ３８３０８ — ２０１９ 天气预报检验 　 台风预报 １ 　 范围 本标准规定了台风预报的检验内容 、 指标及其计算 。 本标准适用于台风预报质量评估 、 业务管理 。 飓风和风暴的预报检验可参考使用 。 ２ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ２ ． １ 台风 　 狋狔狆犺狅狅狀 发生在西北太平洋和南海海域的强度达到热带风暴级 、 强热带风暴级 、 台风级 、 强台风级和超强台风级的热带气旋 。 ２ ． ２ 台风路径 　 狋狔狆犺狅狅狀狋狉犪犮犽 台风中心移动的轨迹 。 ２ ． ３ 台风强度 　 狋狔狆犺狅狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋狔 台风中心附近底层 （ 近地面或近海面 ） 最大平均风速值或中心最低海平面气压值 。 　　 注 ： 目前国内外台风预报业务单位对台风强度预报的检验主要是以台风中心附近最大风速检验为主 ， 以中心最低 气压检验为辅 。 ２ ． ４ 台风最佳路径 　 狋狔狆犺狅狅狀犫犲狊狋狋狉犪犮犽 中国气象局整编的台风年鉴资料中的台风路径 、 强度 。 ２ ． ５ 气候持续性预报 　 犮犾犻犿犪狋犻犮狆犲狉狊犻狊狋犲狀犮犲狆狉犲犱犻犮狋犻狅狀 基于台风当前位置 、 强度及过去 １２ｈ 、 ２４ｈ 变化趋势 ， 同时结合历史台风路径和强度变化统计信息 ， 使用逐步回归方法所建立的台风路径和强度统计预报方法 。 ２ ． ６ 预报检验 　 犳狅狉犲犮犪狊狋狏犲狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀 根据预报结果和实况观测 ， 按照一定的方法对预报质量进行检验 。 ２ ． ７ 预报技巧 　 犳狅狉犲犮犪狊狋狊犽犻犾犾 一种预报方法相对于另一种方法的预报正确率 ， 用于比较两种预报方法的相对质量 。 　　 注 ： 一般将实际预报准确率与气候持续性预报方法预报准确率进行比较 ， 若前者高于后者 ， 称为有 “ 正技巧 ”， 若前 者等于或低于后者 ， 称为 “ 零技巧 ” 或 “ 负技巧 ”。 ３ 　 检验内容及指标 台风预报质量检验包括对台风路径预报 、 台风强度预报的误差计算和台风预报技巧评估 。 检验指 １ 犌犅 ／ 犜 ３８３０８ — ２０１９ 标详见表 １ 。 实况观测台风中心位置和强度资料采用中国气象局台风最佳路径 ， 在台风最佳路径公布前采用中央气象台实时台风业务发布信息 。 表 １ 　 台风预报检验内容及指标 检验内容 检验指标 台风路径预报位置误差 移向误差 移速误差 台风强度预报绝对误差 均方根误差 趋势一致率 台风预报技巧 台风路径和强度预报技巧评分 ４ 　 检验指标计算 ４ ． １ 　 台风路径预报误差检验指标计算 如图 １ 所示确定台风中心所在的初始位置 、 台风的预报位置及相对应预报时刻的实况观测位置 ， 检验指标即位置误差 、 移向误差和移速误差的计算方法见式 （ １ ） ～ 式 （ ３ ）： 　　 说明 ： 犃犇 →  　 ——— 指向正北方向 ； φ Ｉ ， λ Ｉ ——— 初始位置纬度 、 经度 ， 单位为度 （ ° ）； φ Ｒ ， λ Ｒ ——— 实况位置纬度 、 经度 ， 单位为度 （ ° ）； φ Ｆ ， λ Ｆ ——— 预报位置纬度 、 经度 ， 单位为度 （ ° ）。 图 １ 　 台风路径预报检验符号示意图 Δ 犚 ＝ 犚 ｅ · ａｒｃｃｏｓ ［ ｓｉｎ φ Ｆ ｓｉｎ φ Ｒ ＋ ｃｏｓ φ Ｆ ｃｏｓ φ Ｒ ｃｏｓ （ λ Ｆ － λ Ｒ ）］ ………………………（ １ ） 　　 式中 ： Δ 犚 ——— 位置误差 ， 即台风中心预报位置与实况位置的距离 ， 单位为千米 （ ｋｍ ）； 犚 ｅ ——— 地球半径 ， ６３７１ｋｍ 。 Δ α ＝ ∠ 犅犃犇 － ∠ 犆犃犇 ……………………（ ２ ） ∠ 犆犃犇 ＝ ａｒｃｃｏｓ ［（ 犪 － 犫 · 犮 ）／（ １ － 犫 槡 ２ · １ － 犮 槡 ２ ）］ ２ 犌犅 ／ 犜 ３８３０８ — ２０１９ ∠ 犅犃犇 ＝ ａｒｃｃｏｓ ［（ 犲 － 犱 · 犮 ）／（ １ － 犱 槡 ２ · １ － 犮 槡 ２ ）］ 犪 ＝ ｓｉｎ ２ φ Ｒ ＋ ｃｏｓ ２ φ Ｒ ｃｏｓ （ λ Ｉ － λ Ｒ ） 犫 ＝ ｓｉｎ φ Ｒ ｓｉｎ φ Ｉ ＋ ｃｏｓ φ Ｒ ｃｏｓ φ Ｉ ｃｏｓ （ λ Ｉ － λ Ｒ ） 犮 ＝ ｓｉｎ φ Ｒ ｓｉｎ φ Ｉ ＋ ｃｏｓ φ Ｒ ｃｏｓ φ Ｉ 犱 ＝ ｓｉｎ φ Ｉ ｓｉｎ φ Ｆ ＋ｃｏｓ φ Ｉ ｃｏｓ φ Ｆ ｃｏｓ （ λ Ｉ － λ Ｆ ） 犲 ＝ ｓｉｎ φ Ｒ ｓｉｎ φ Ｆ ＋ ｃｏｓ φ Ｒ ｃｏｓ φ Ｆ ｃｏｓ （ λ Ｆ － λ Ｒ ） 　　 式中 ： Δ α ——— 移向误差 ， 即台风中心初始位置到预报位置的方向与初始位置到实况位置的方向之间的夹角 ， 单位为度 （ ° ）。 Δ ＳＰ ＝ 犚 ｅ × （ ａｒｃｃｏｓ 犱 －ａｒｃｃｏｓ 犫 ）／ Δ 狋 ……………………（ ３ ） 　　 式中 ： Δ ＳＰ ——— 移速误差 ， 即台风中心的预报移动速度与实况移动速度的差值 ， 单位为千米每小时 （ ｋｍ ／ ｈ ）； Δ 狋 ——— 预报时效 ， 即台风中心从初始位置移动到预报位置所经历的时间 ， 单位为小时 （ ｈ ）。 ４ ． ２ 　 台风强度预报误差检验指标计算 确定台风实况强度与预报强度 ， 检验指标即绝对误差 、 均方根误差和趋势一致率的计算方法见式 （ ４ ） ～ 式 （ ６ ）： 犛 ＝狘 犐 犽 － 犐 犳犽 狘 …………………………（ ４ ） 　　 式中 ： 犛 ——— 绝对误差 ， 即台风预报强度与实况强度之差的绝对值 ， 单位为米每秒 （ ｍ ／ ｓ ）（ 当对台风中心最大风速预报进行检验时 ） 或百帕 （ ｈＰａ ）（ 当对台风中心最低海平面气压预报进行检验时 ）； 犐 犽 ——— 第 犽 次预报对应的实况强度 ； 犐 犳犽 ——— 第 犽 次的预报强度 。 犚 ＭＥ ＝ ［ １ 犖 ∑ 犖 犽 ＝ １ （ 犐 犽 － 犐 犳犽 ） ２ ］ １２ ………………（ ５ ） 　　 式中 ： 犚 ＭＥ ——— 均方根误差 ， 单位为米每秒 （ ｍ ／ ｓ ）（ 当对台风中心最大风速预报进行检验时 ） 或百帕 （ ｈＰａ ） （ 当对台风中心最低海平面气压预报进行检验时 ）； 犖 ——— 总预报次数 。 犚 ＣＴ ＝ １ 犖 ∑ 犖 犽 ＝ １ 犘 犽 × １００％ …………………………（ ６ ） 犘 犽 ＝ １ ， 若 （ 犐 犽 － 犐 犽 ０ ）·（ 犐 犳犽 － 犐 犳犽 ０ ） ＞ ０ １ ， 若 （ 犐 犽 － 犐 犽 ０ ） ＝ ０ 且 （ 犐 犳犽 － 犐 犳犽 ０ ） ＝ ０ ０ ， 其他情况 烅烄 烆　　 式中 ： 犚 ＣＴ 　 ——— 预报趋势一致率 ， 即预报强度变化与实况强度变化的同号率 ； 犐 犽 ０ ， 犐 犳犽 ０ ——— 第 犽 次起报时刻实况和预报强度 ； 犐 犽 ， 犐 犳犽 ——— 第 犽 次预报对应的实况和预报强度 。 ４ ． ３ 　 台风预报技巧水平评估指标计算 将台风路径或强度预报的技巧评分作为指标评估某方法 Ａ 的台风路径或强度预报平均误差相对于气候持续性预报方法 Ｂ 的预报平均误差技巧水平 。