《海洋预报》| 全球志愿观测船数据的适用性分析 - 海洋观测船舶

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全球志愿观测船数据的适用性分析

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读书小笔记

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作者：汪冬冬1 2南雪景1李肖霞1雷勇1

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单位：

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1. 中国气象局气象探测中心, 北京 100081;

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2. 宁波市气象服务中心, 浙江 宁波 315000

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分类号：P71

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出版年·卷·期（页码）：2025·42·第二期（76-88）

摘要：基于2022年全球通讯系统（GTS）共享的志愿观测船观测数据，与欧洲中期天气预报中心的ERA5数据开展比较研究。采用定量统计指标（相关系数CC、相对偏差RB、均方根误差RMSE、平均误差ME、平均绝对误差MAE），重点分析海洋气象基本气候变量观测船舶（ECVs船舶）获得的气温、气压、相对湿度、风速等要素的有效观测数据与ERA5数据在不同时间、不同区域的一致性，并探究船舶观测的气象数据在全球的适用性。结果表明：ECVs船舶数据总体可反映各个要素的变化趋势，其中气温数据与ERA5数据的一致性最高，CC和RB分别为0.99和1.59%；其次为气压数据，CC下降至0.90，ME为-2.42 hPa；再次为相对湿度数据，RMSE和MAE分别为8.16%和5.89%；一致性最差的是风速数据，CC和RB分别为0.74和22.85%。ECVs船舶在不同季节和月份观测的数据质量存在差异，其中气温数据与ERA5数据的一致性最高且最稳定。针对不同海域的ECVs船舶数据的分析表明，西太平洋、印度洋、北大西洋海域船舶的数据质量各有优劣。气温和相对湿度的评价指标具有较明显的日变化特征，但气压和风速评价指标的日变化不明显。

关键词：志愿观测船 基本气候变量观测船舶 ERA5 比较研究 适用性

Abstract：In this paper, a comparative study between the ERA5 data and the Voluntary Observing Ships (VOS) data shared by the Global Telecommunication System (GTS) in 2022 is conducted. Using quantitative statistical metrics (correlation coefficient-CC, relative bias-RB, root mean squared error-RMSE, mean error-ME, mean absolute error-MAE), the data consistency and applicability of air temperature, pressure, relative humidity and wind speed observed by the VOS are assessed from aspects of periods and regions. The VOS that could observe simultaneously Essential Climate Variables (air temperature, water vapor, surface pressure, wind speed and direction) are defined as ECVs ships in the paper. The results show that the ECVs ships data have reasonable changing trends generally, among which the air temperature data has the best statistical metrics with CC and RB being 0.99 and 1.59%, respectively. The second best data is air pressure, with CC dropping to 0.90 and ME being -2.42 hPa. The third best data is relative humidity, with RMSE and MAE being 8.16% and 5.89%, respectively. The wind speed data is not good, with CC and RB being 0.74 and 22.85%, respectively. The quality of the ECVs ships data varies in different seasons and months, the consistency of air temperature between the ECVs ships and ERA5 data is the best and most stable. The analysis of the ECVs ships data in different ocean areas shows that the statistical metrics in Western Pacific, Indian Ocean and North Atlantic have their own advantages and disadvantages respectively. The statistical metrics of air temperature and relative humidity have significant diurnal variation, while those of air pressure and wind speed have not.

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Key words：Volunteer Observing Ship; ECVs ships; ERA5; comparative study; applicability

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未来两天海洋环境预报

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预计明天，

渤海有0.6到1.3米的轻浪到中浪；

黄海有1到1.8米的轻浪到中浪；

东海、钓鱼岛附近海域有0.6到1.3米的轻浪到中浪；

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台湾海峡、台湾以东洋面有0.8到1.5米的轻浪到中浪；

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巴士海峡、南海北部、中部有1.3到1.8米的中浪；

南海南部有1.5到2.3米的中浪区；

北部湾有0.6到1.2米的轻浪。

预计后天，

我国近海无大浪区。

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7月3~7日西北太平洋海浪数值预报

35个美丽海岛环境预报

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预计明天，

永暑礁附近海域有1.8米的中浪，平潭岛、钓鱼岛、黄岩岛、永暑礁附近海域有1.3~1.5米的中浪，较适宜乘船出行；

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我国其他主要美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。

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35个美丽海岛是指以下海岛：

觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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