定量降水預報二

出得黎行, 預左要還. 上回露底連 threat score 都唔識, 又開支票未兌現, 今回先補回 threat score 的定義. 先看下表:

表中 82 代表預測某事件發生而又真的發生的數目, 即 hits(中的意思); 38 代表預測發生但沒有發生的數目, 即 false alarm(虛報); 23 代表預測沒有發生但發生, 即 misses(漏報); 222 為預測沒有發生又真的沒有發生的數目. threat score 定義為 hits/(hits + misses + false alarms), 介乎 0-1 之間. 當沒有虛報和漏報便是全中, threat score 為 1.

注意的是上回提供的圖定義的 threat score 可能是根據面積計出來. 根據該圖, 雨量越高 threat score 越低, 對於六小時下兩吋雨以上的 threat score 還不到 0.1. 表明目前用這種方法來預測大雨未必可靠(先不理當中取了那些案例).

預測評核(可能譯得不好, 英文是 forecast verification)本身便是一個可寫的課題, 其重要性也相當明顯, 但因離題關係暫且不詳談. 在網上隨意 google 一下, 就找到一個最近的工作坊(http://www.bom.gov.au/bmrc/wefor/staff/eee/verif/verif_web_page.html), 大家不妨看看, 最好當然是解讀後和網友們分享.

今回起開始探討關於熱帶氣旋的 QPF, 也是先考慮約一天至數天的預測. 小弟看了地台網友提供的天文台經驗統計方法, 文中主要以路徑(東或西掠過, 直或轉彎)作分類, 當中亦即是考慮了風向和副高/西風槽等因素.

同一個熱帶氣旋, 走得越慢影響時間亦越長, 所以總雨量也必然和移速有關. 這即為 50 年代美方的 Kraft rule:
http://en.wikipedia.org/wiki/United_States_tropical_cyclone_rainfall_climatology
另外, 與臨近預報外推雷達的概念相似, kidder 等人(2005 年的一篇文章)以外推衛星評估的雨量場來評估某地方的 24 小時的總雨量.

熱帶氣旋的結構多變(個例與個例之間; 同一個例亦隨時間改變), 所在的環境包括地形因素亦難一概而論, 根據外推或氣候方法有局限性. 比較新和可發展的方法是根據數值模式. 剛在網上找到一篇 2007 年發表的文章 Validation schemes for tropical cyclone quantitative precipitation forecasts: Evaluation of operational models for U. S. landfalling cases, 作者包括 Robert Tuleya. 文中根據 98-04 年的熱帶氣旋資料, 從三個方面(雨區形態, 平均雨量, 極端雨量)對幾個數值模式的表現作出評級. 解讀需時, 下回繼續.