Numeryczna prognoza pogody

METODYKA ZASTOSOWANA DO WYLICZANIA MIESIĘCZNYCH WSKAźNIKÓW SPRAWDZALNOśCI

NUMERYCZNEJ PROGNOZY POGODY


Wstęp.

Wyniki prognoz porównywane są z wartościami obserwowanymi na stacjach synoptycznych. Weryfikacja przeprowadzana jest dla startu prognozy z godz. 00 UTC. Sprawdzalność obejmuje prognozy z zakresu od 0h (tzw. analizy) do 84h dla modelu COAMPS i od 6h do 48h dla modelu UM. Obecnie oceniane są następujące elementy meteorologiczne:

  • temperatura powietrza na 2m
  • ciśnienie atmosferyczne zredukowane do poziomu morza
  • prędkość wiatru na 10m
  • kierunek wiatru na 10m
  • 12 godzinne sumy opadu

W przypadku pierwszych czterech elementów stosowane są następujące wskaźniki sprawdzalności:

  • błąd systematyczny lub średni (ME - Mean Error) (bias)

    ME = (1/n) ∑ (fi - oi); gdzie: f - prognoza, o - obserwacja

  • średni błąd bezwzględny (MAE - Mean Absolute Error)

    MAE = (1/n) ∑ |fi - oi|

  • pierwiastek ze średniego błędu kwadratowego (RMSE - Root Mean Squared Error)

    RMSE = √ (1/n) ∑ (fi - oi) 2

W przypadku ciśnienia nie są weryfikowane prognozy dla 3 polskich stacji górskich (Śnieżki, Kasprowego Wierchu i Zakopanego).

Wskaźniki weryfikacyjne dla opadu liczone są w oparciu o tabele wielodzielcze 2*2 , dla trzech różnych progów opadowych (0.5mm, 2mm, 4mm).

Opad > progu obserwacja
Tak Nie Suma
prognoza Tak a b a+b
Nie c d c+d
Suma a+c b+d a+b+c+d

Zostaly wyliczone wskaźniki zdefiniowane następująco:

  • FBI (Frequency Bias Index)

    FBI=(a+b)/(a+c)

  • POD (Probability of detection)

    POD=a/(a+c)

  • FAR (False Alarm Ratio)

    FAR = b/(a+b)

  • ETS (Equitable Threat Score)

    ETS=(a-ar)/(a+b+c-ar)

         gdzie: ar=(a+b)(a+c)/n

Wyniki sprawdzalności modeli UM i COAMPS przedstawione są w trzech grupach:

  • Wyniki weryfikacji dla wszystkich stacji - na jednym wykresie dla podanego wyprzedzenia, miesiąca i elementu pokazane są obok siebie wartości wybranego wskaźnika dla wszystkich stacji
    - wyniki miesięczne

  • Wyniki weryfikacji dla poszczególnych stacji - na jednym wykresie dla wybranej stacji, elementu meteorologicznego, miesiąca i startu prognozy przedstawione są wartosci wszystkich wskaźników weryfikacyjnych. Łatwo zaobserwować pogorszenie się prognozy wraz ze wzrostem wyprzedzenia.
    - wyniki miesięczne

  • Wyniki weryfikacji uśrednione po wszystkich stacjach - dla wybranego elementu i miesiąca przedstawione są uśrednione po wszystkich stacjach wartości wybranego wskaźnika.
    - wyniki miesięczne
    - wyniki dla pór roku

Wszelkie uwagi i komentarze proszę kierować na adres: meteo@icm.edu.pl