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WAVEWATCH Ⅲ模式在渤海海浪预报的应用与检验

数值预报产品检验和评估

数值预报产品检验和评估总结归纳近年来煤炭地区集合预报模式检验中出现的新方法，结果表明：可靠性图能展现概率预报系统性能，概率分布包含了概率预报系统所能提供的所有信息，对概率预报持怀疑态度的人认为，预报员可能通过夸大预报的不确定性来掩盖预报不准的事实。通过分析预报概率的“可靠性”等方式，可以检验出预报员所作概率预报的不足之处。标签：集合预报;概率预报;确定性预报;检验方法 1 前言集合数值预报是估计数值预报中不确定性的一种方法，将单一确定性预报转变为概率预报。集合预报的关键在于如何刻画和表征初值不确定性、模式本身不确定性和边界条件不确定性，由此衍生出不同的集合预报技术。近几年来，集合预报系统建设日趋成熟，相关研究成果也为集合预报的理解和应用提供了更为充实的依据，集合应用工作开始全面展开。目前，在国外各主要业务预报中心所采用的数值预报产品中，集合预报产品已经成为最重要的组成部分，同时也是提高预报技巧最有效的途径之一。面对众多的集合预报模式，预报员如何在有限的时间内对集合产品进行分析应用，综合集成多个集合成员的优势，得到适合本区域的最优确定性预报，是实际业务中需要深入探讨的问题。 2 可靠性图 2.1 可靠性和锐度可靠性（Reliability）是用来衡量预报概率和实况观测频率的匹配程度。如果预报概率与事件发生频率一致，绘图点将分布在45°对角线上，这表明概率预报系统的结果是可信的。另外，以气候概率的平均作为预报容易产生极高的可靠性，而在实际中又缺乏实用性。理论上，我们希望概率预报系统在保持较高可靠性水平的条件下，尽可能给出偏离气候平均而趋近0%或100%的概率预报。预报概率偏离气候平均的性质被称为锐（Sharpness）。在预报概率与事件发生频率一致且锐度良好的情况下，预报概率群趋近于0%或100%而偏离气候频率（50%）;锐度欠佳的情况下，预报概率群趋近于气候频率。实际上，在可预报性较低的情况下，虽然概率预报有时能表现出较高的可靠性，但预报概率群往往分布在气候平均附近。 2.2 过分乐观和过分保守的概率预报大多数概率预报系统趋于给出较为平缓的预报概率分布，这说明，对低频（高频）事件，系统给出了过低（高）的发生概率，因此，此类系统的表现是过分乐观的;相反，如果系统趋于给出较为陡峭的预报概率分布，则此类概率预报是过分保守的，对低频（高频）事件，系统高（低）估了其发生概率。

海洋预报规范

海洋预报规范海洋观测预报管理条例第一章总则第一条为了加强海洋观测预报管理，规范海洋观测预报活动，防御和减轻海洋灾害，为经济建设、国防建设和社会发展服务，制定本条例。第二条在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事海洋观测预报活动，应当遵守本条例。第三条海洋观测预报事业是基础性公益事业。国务院和沿海县级以上地方人民政府应当将海洋观测预报事业纳入本级国民经济和社会发展规划，所需经费纳入本级财政预算。第四条国务院海洋主管部门主管全国海洋观测预报工作。国务院海洋主管部门的海区派出机构依照本条例和国务院海洋主管部门规定的权限，负责所管辖海域的海洋观测预报监督管理。沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门主管本行政区毗邻海域的海洋观测预报工作。第五条国家鼓励、支持海洋观测预报科学技术的研究，推广先进的技术和设备，培养海洋观测预报人才，促进海洋观测预报业务水平的提高。

对在海洋观测预报工作中作出突出贡献的单位和个人，给予表彰和奖励。第二章海洋观测网的规划、建设与保护第六条国务院海洋主管部门负责编制全国海洋观测网规划。编制全国海洋观测网规划应当征求国务院有关部门和有关军事机关的意见，报国务院或者国务院授权的部门批准后实施。沿海省、自治区、直辖市人民政府海洋主管部门应当根据全国海洋观测网规划和本行政区毗邻海域的实际情况，编制本省、自治区、直辖市的海洋观测网规划，在征求本级人民政府有关部门的意见后，报本级人民政府批准实施，并报国务院海洋主管部门备案。修改海洋观测网规划，应当按照规划编制程序报原批准机关批准。第七条编制海洋观测网规划，应当坚持统筹兼顾、突出重点、合理布局的原则，避免重复建设，保障国防安全。编制海洋观测网规划，应当将沿海城市和人口密集区、产业园区、滨海重大工程所在区、海洋灾害易发区和海上其他重要区域作为规划的重点。第八条海洋观测网规划主要包括规划目标、海洋观测网体系构成、海洋观测站总体布局及设施建设、保障措施等内容。第九条海洋观测网的建设应当符合海洋观测网规划，并按照国家固定资产投资项目建设程序组织实施。

项目名称全球务化海洋学预报系统与应用

项目名称：全球业务化海洋学预报系统与应用一、项目总体情况

二、客观评价本项目的主要成果是在国家科技支撑计划、海洋公益性行业科研专项、国家自然科学重点项目等重大项目支持下，经过技术改进、系统集成、检验应用而形成。依托项目所构建的“我国首个全球业务化海洋学预报系统”于2013年入选我国“十大海洋科技进展”，项目于2015年获得海洋科学技术一等奖，并于2016年代表国家海洋局参加国家“十二五”科技创新成就展。（见附件）本项目针对科技创新点--拓展海洋环境数值预报保障的时空范围，突破包括物理过程参数化方案、数值计算方法、海量海洋观测资料融合同化、多要素四维可视化等技术在内的多项业务预报领域的关键技术、实现8个子系统的高度集成及协同应用进行成果转化，形成具有很高的可操作性和实用价值的且具有资料接收、同化、模式运行、可视化及产品分发为一体的业务化运行系统，在评测鉴定、实际推广应用过程中，该系统获得了国内外机构、同行专家、应用单位的认可及高度评价：多家第三方检验报告证明全球业务化海洋学预报系统各组成部分业务化预报结果准确率较高。自2013年至今，经中国科学院海洋所、中国科学院南海海洋研究所、中山大学、国家海洋局东海预报中心等多家第三方检验单位利用海洋水文气象观测资料、卫星沿轨数据产品、格点再分析资料等进行了多种方式的检验，证明项目成果-全球业务化海洋学预报系统各组成部分业务化预报结果准确率较高，其中全球表层海温120小时预报均方根误差为0.5度左右，海面高度均方根误差约5.5cm，表层海流均方根误差约0.2-0.3m/s，，全球海浪波高绝对平均误差为0.4-0.7m，波周期均方根误差约2.3s，海面风场风速均方根误差小于2.8m/s。经与美国、欧洲等全球海洋环境预报对比，该系统的总体预报能力达国际先进水平。（见附件）项目验收意见及成果鉴定评价优良，成果总体水平国内领先，跻身世界先进行列。2014年科技部社会发展科技司、条件财务司组织相关专家对“十二五”国家科技支撑计划项目“全球海洋环境数值预报关键技术系统集成研究及应用”（编号：2011BAC03B00）进行了项目验收。验收专家组认为该项目“建立了全球海面风场和海浪数值预报系统”、“研制了全球海洋温盐和海面高度资料融合同化系统”；“建立了全球海洋环流和潮汐潮流数值预报模式”；“建立了南北极海冰数值预报模式”；“开发了集全球海洋数值预报产品制作、分发及可视化平台于一体的全球海洋数值预报业务化示范系统”；“开展了较为详细的第三方检验，并于2013年9月起，在国家海洋环境预报中心开展示范应用。项目完成了任务书要求的全部研究内容，总体达到了考核指标要求”。（见附件） 2017年在京召开的“全球业务化海洋学预报系统与应用”成果评价会上，包括3位院士和6位相关领域知名专家组成的评价专家组一致认为，“该成果使得我国的海洋环境多要素数值预报范围从中国近海拓展到全球，海洋环境预报服务保障能力得到了大幅提升,奠定了我国建设海洋强国及‘21世纪海上丝绸之路’海洋环境预报保障的基础。总体水平国内领先、国际先进水平，其中多源海洋资料业务化同化和海上环境应用技术方面已取得国际领先行列。”（见附件）本项目所涉及的关键技术及所形成论文、专著、预报系统等成果在国内具有新颖性和先进性。针对《全球业务化海洋学预报系统与应用》的研究内容，委托中国科学院文献情报中

海水浴场海洋环境预报技术导则

海水浴场海洋环境预报技术导则国家海洋局预报减灾司 2017年6月

目录一、范围 (1) 二、术语和定义 (1) (一) 海水浴场 (1) (二) 潮汐 (1) (三) 海浪 (1) (四) 有效波高 (1) (五) 海面水温 (1) (六) 预报时效 (1) (七) 水质等级 (2) (八) 游泳健康指数 (2) (九) 游泳适宜度 (2) 三、海水浴场预报资料 (2) (一) 潮汐观测资料 (2) (二) 海水浴场监测资料 (3) (三) 数据质量要求 (5) 四、预报产品的形式内容和预报要求 (5) (一) 预报要素 (5) (二) 预报时效 (5) (三) 发布频次 (5) (四) 预报产品发布要求 (5)

五、预报技术方法 (6) (一) 潮汐预报方法 (6) (二) 海浪预报方法 (8) (三) 海温预报技术和方法 (12) (四) 海水浴场水质等级 (15) (五) 健康指数指标 (15) (六) 游泳适宜度指标 (18) 六、预报产品的结果检验和预报评分 (18) (一) 检验和评分对象 (18) (二) 检验方法 (19)

一、范围本导则规定了海水浴场海洋环境预报的术语和定义、预报产品的内容格式和发布要求、结果检验与评分方法等内容。本导则适用于海水浴场海洋环境预报产品制作发布等相关工作。二、术语和定义下列术语和定义适用于本规范。 (一)海水浴场在沿岸海滩上建成的可进行游泳、日光浴和各种海上运动的场所。 (二)潮汐海水在天体（主要是月球和太阳）引力的作用下产生的周期性运动。习惯上把海面在垂直方向上的涨落称为潮汐。 (三)海浪由风引起的海面波动现象，主要包括风浪和涌浪。 (四)有效波高将波列中的波高由大到小依次排列，其中最大的1/3部分波高的平均值。 (五)海面水温海面水体冷热的度量，表示海洋表面水层的海水热状况的物理量。 (六)预报时效预报的有效期限。

海洋气象服务系统建设方案框架

钦州海洋气象服务系统建设内容框架一、硬件配置 1、数据运算服务器 2、数据存储服务器（带磁盘阵列） 3、产品输出服务器（连接互联网）一、系统架构钦州海洋气象服务建设架构见示意图，主要由海洋气象预报服务系统和本地数据库系统2个系统，数据监控查询显

示平台与产品分发平台2个平台构成。其中，海洋气象预报服务系统包括了精细化要素预报、临近预报产品及专项服务产品等3个子系统。二、数据服务器与数据处理系统数据服务器通过统一的数据访问接口，分别支持读取CIMISS系统(含分布式数据)、传统文件型数据及本地其他数据。系统包括：GIS地图服务、气象算法服务、气象数据服务和空间分析服务等4个组件；还包括：气象数据预加工、缓存处理、消息管道及更新机制等4个功能。系统提供服务器二次开发功能。三、海洋气象预报服务系统 3.1 精细化要素预报子系统基于高分辨率数值预报产品，结合历史实况资料，利用统计预报方法进行解释应用，建立各种重要海洋气象要素的数值预报解释预报模型，建模工作主要由甲方（钦州市气象局）技术人员完成。在模型动态方程的运行过程中，通过对实况与预报结果验证，对预报模型参数进行滚动调整，得到最有预报效果的预报模型。 3.1.1 离地10米风场预报预报区域分为3类：一类海区为广西近海及沿岸、二类海区为北部湾海面及沿岸、三类海域为南海海面及沿岸。