ICS07.060 CCSA47 T/BMS 北京气象学会团体标准 T/BMS02—2022 集合预报基础产品制作方法指南 Guidelinesformakingbasicproductsofensembleforecast 2023–10–20发布 2023–10–25实施 北京气象学会 发布全国团体标准信息平台 T/BMS02—2022 I目次 前言.......................................................................................................................................................................II 1范围...................................................................................................................................................................3 2规范性引用文件...............................................................................................................................................3 3术语和定义.......................................................................................................................................................3 4集合预报基础产品和计算方法.......................................................................................................................4 5常用预报变量等级概率产品制作方法...........................................................................................................5 附录A.....................................................................................................................................................................6 参考文献.................................................................................................................................................................9 全国团体标准信息平台 T/BMS02—2022 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由北京气象学会提出并归口。 本文件起草单位：中国气象局地球系统数值预报中心、国家气象中心 本文件主要起草人：高丽、陈静、邓国、姚国华、李晓莉、郭楠楠、李妮娜、唐健、田华、王秋萍。 全国团体标准信息平台 T/BMS02—2022 3集合预报基础产品制作方法指南 1范围 本文件提供了集合预报基础产品计算方法和常用预报变量等级概率产品制作方法。 本文件适用于数值预报的集合产品应用领域。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T28591-2012风力等级 GB/T28592-2012降水量等级 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 集合预报ensembleforecast 是针对大气运动的非线性、初值误差和模式误差而提出的一种数值预报方法，通过考虑不同误差的 模式预报样本，集合提供推断大气状态的概率密度函数随时间的演变以及所有可能的状态。 集合成员ensemblemember 集合预报系统通过不同的初值、不同的模式所产生的每个预报结果。 等级概率rankedprobability 所有集合成员预报中某气象事件超过某临界阈值的相对发生频率，其值0~1（或者0~100%）。 4集合预报基础产品和计算方法 集合预报直接产品 4.1.1邮票图产品 所有集合成员预报结果排列在同一图形上的产品，给出集合预报系统能够产生的所有集合成员的预 报可能性（邮票图例见附录图A.1）。可采用等值线图或预报量的空间分布图等 4.1.2面条图产品 在同一张图形上绘制出所有集合成员对于某一气象变量的特征等值线。图上等值线疏密程度表示集 合成员对该气象变量的预报一致性和不确定性大小（面条图例见附录图A.2）。 集合预报统计产品 4.2.1集合平均与集合离散度产品 集合平均是集合预报中所有集合成员预报值的算术平均值。产品过滤掉预报中的随机信息，给出系 统的总体预报表现（集合平均图例见附录图A.3），按照公式（1）计算。 全国团体标准信息平台 T/BMS02—2022 4 式中： ——集合平均； xi——第i个集合成员的预报值，i=1,2,……,m； m——总集合成员数。 集合离散度表示集合成员之间的差异程度（集合离散度图例见附录图A.3）。按照公式（2）计算。 式中： ——集合离散度； xi——第i个集合成员的预报值，i=1,2,……,m； ——集合平均，按照公式（1）计算； m——总集合成员数。 4.2.2集合分位数产品 所有集合成员的预报值按照由小到大排序，各等分位置上的预报值作为集合分位数产品。依据等分 位置的取值不同，集合分位数可以进一步具体称作集合最小值、集合最大值（集合最大值图例见附录图 A.4）、集合中位数（对应50%分位值）、集合10%分位数、集合下四分位数（对应25%分位值）、集合上 四分位数（对应75%分位值）、集合90%分位数。集合分位数产品能够反映集合成员预报结果的偏度。其 中等分位置的计算方法按照公式（3），集合等分位数的计算方法按照公式（4），集合成员最小值和集 合成员最大值分别按照公式（5）、公式（6）计算。 tt㘵 tt㘵 t 㘵㘵㘵t hth 式中： Q——k分位数的位置，k=10,25,50,75，90； Mk——集合k等分位数； xmax——集合成员最大值； xmin——集合成员最小值； xi——第i个集合成员的预报值，i=1,2,……,m； m——总集合成员数。 4.2.3集合众位数产品 是集合所有成员组成的概率分布上具有明显集中趋势点的数值，反映集合成员中多数成员预报结果 （集合众位数图例见附录图A.5）。按照公式（7）计算。 t×t× 式中： t——集合众位数； 全国团体标准信息平台 T/BMS02—2022 5t——集合中位值，按照公式（3）和（4）计算，取k=50； ——集合平均，按照公式（1）计算。 4.2.4集合等级概率预报产品 对预报对象或事件进行等级分级，设定各等级阈值（常用预报变量的等级划分见5），以集合预报 超过该变量的等级阈值的发生频率作为该事件的集合等级概率（集合等级概率图例见附录图A.6）。按 照公式（8）计算。 式中： ——超过第i等级的某事件Ai的集合等级概率； ——超过第i等级的某事件Ai的发生次数，i=1,2,……,n，其中n是等级个数； ——总集合成员数。 5常用预报变量等级概率产品制作示例 累计定量降水的集合等级概率的阈值设定 累计定量降水是集合模式输出的从起报时间到当前预报时效的累计值。通常设定的累计时段有3小 时、6小时、12小时和24小时累计四种累计时段。按照GB/T28592-2012降水量等级，不同累计时段的 降水量概率通常可以分为5个等级，如表1。 表1累计降水量等级概率阈值设定 单位为毫米 等级 3小时累积6小时累积12小时累积24小时累积 达到或超过小雨 0.1 0.1 0.1 0.1 达到或超过中雨 3.0 4.0 5.0 10.0 达到或超过大雨 10.0 13.0 15.0 25.0 达到或超过暴雨 20.0 25.0 3