全国智能网格气象预报业务规定(试行)

全国智能网格气象预报业务
规定（试行）
中国气象局
目录
全国智能网格气象预报业务规定(试行) (3)
附件1 全国智能网格气象预报业务产品列表 (8)
附件2 全国智能网格气象预报业务产品预报责任区经纬度范围表.. 10 附件3 全国智能网格气象预报业务产品共享目录 (11)
附件4 全国智能网格气象预报业务产品文件名 (12)
附件5 全国智能网格气象预报业务产品GRIB2数据格式 (24)
附件 6 全国智能网格气象预报业务产品城镇天气现象、风速风向生成规范 (38)
附件7 全国智能网格陆面基本要素预报检验办法 (41)
附件8 全国智能网格气象预报业务产品实况分析检验办法 (54)
全国智能网格气象预报业务规定(试行)
第一章总则
第一条为规范全国智能网格气象预报业务，有效提高气象预报准确率和精细化水平，根据中国气象局《全国智能网格气象预报业务2017年工作方案》要求，制定本规定。

第二条本规定涵盖全国智能网格气象预报业务相关分工、流程、产品、数据、检验和应用环节。

第三条本规定适用于气象部门从事全国智能网格气象预报业务的单位。

第二章业务分工
第四条全国智能网格气象预报业务由国家级、省级、市县级三级业务构成。

第五条国家级智能网格气象预报业务主要由气象中心、信息中心、公服中心负责完成。

职责分工如下：
1.气象中心：负责全国智能网格气象预报业务的组织实施，牵头组织制作发布全国0-10天网格预报指导产品，开展0-24小时内的客观滚动订正，对省级实时更新产品进行边界协调，拼接形成统一的全国智能网格预报“一张网”，并组织开展业务检验。

2.信息中心：牵头负责基于CIMISS的智能网格气象预报业务数据环境的建设和业务运行维护，负责滚动提供降水、气温、风向、风速等实况分析产品，为国省开展滚动订正业务提供支持。

3.公服中心：牵头负责智能网格气象预报产品在相应气象服务中的业务应用。

第六条省级负责本省责任区内智能网格预报服务的组织实施。

主要是通过CIMISS和“网格气象预报云”获得高分辨率数值预报模式产品、国家级智能网格预报指导产品与实况分析产品，利用格点编辑平台（MICAPS4-GFE或本省自建的平台），按照“0-3天必须订正，4-10天按需订正”的原则进行订正，并根据天气变化及时更新；订正时保证短临预报和中短期预报的一致性，保证降水、云量、相对湿度等相关预报要素的协调性；订正后及时写入CIMISS分布式数据环境，实现国省实时同步；利用智能网格预报“一张网”，为市县级提供预报服务产品支撑。

第七条市县级主要负责通过统一的标准数据接口从CIMISS 或“网格气象预报云”获取智能网格预报服务“一张网”数据和省级（国家级）预报服务应用产品，制作本责任区内的气象服务产品，开展气象服务工作，重点强化灾害性天气、气象灾害实时监测和临近预警。

第三章业务流程
第八条信息中心根据智能网格预报的需求，对实况分析产品的要素、时效、格式、时空属性调整优化，整点15分钟内提供降水、气温、风向、风速等实况分析产品，每10分钟更新降水实况分析产品。

第九条气象中心每天4:00和16:00统一下发国家级网格预报指导产品；对6:00、16:30前上传的省级网格预报定时订正产品，形成全国智能网格拼接产品，该产品为各省预报检验的依据；利
用实况分析场，融合省级网格预报实时更新产品，逐时生成气温、降水、风等基本气象要素0-24小时内逐3小时预报的滚动更新预报产品；以国家级网格指导预报产品作为背景预报，逐时依次融合省级网格预报定时订正产品、省级网格预报实时更新产品、全国网格预报逐时滚动更新产品，形成全国智能网格预报服务“一张网”，通过CIMISS和“网格气象预报云”提供全国共享。

第十条各省级按照“邻近距离最短优先,相同距离东北优先（如在网格线上则为东或北）”原则，建立关键点与格点的对应关系，对指导网格预报产品进行订正，形成融合站点的省级网格预报订正产品，要求每天两次定时上传完整时间、要素序列的订正预报产品（6:00/16:30），之后根据天气系统变化上传实时更新预报产品。

第四章业务产品
第十一条全国智能网格预报产品共有七大类，分别为：陆面网格预报指导产品、责任海区网格预报指导产品、全国网格预报服务产品、全国网格预报逐时滚动更新产品、省级网格预报定时订正产品、省级网格预报实时更新产品、全国网格实况分析产品。

其中，信息中心负责制作发布全国网格实况分析产品，各省级气象台负责制作发布本省的省级网格预报定时订正与实时更新产品，其它四大类产品由国家气象中心负责制作发布。

详见附件1（附件1：全国智能网格气象预报业务产品列表）。

第十二条国家级智能网格气象预报产品（目前为0.05︒⨯0.05︒）区域为：
（1）中国大陆区域：70°-140°E，0°-60°N。

（2）中国近海海域：80°-142°E，10°S-45°N。

各省级智能网格气象预报产品区域范围，以国家级产品起始点（70°E，0°N）为基准点，投影方式为经纬投影，各省起始点与基准点之间的纬向、经向距离均是预报分辨率（0.05°）的整数倍，详见附件2（附件2：全国智能网格气象预报业务产品预报责任区经纬度范围表）。

第十三条全国智能网格气象预报产品通过CIMISS与“网格气象预报云”，实现在国家级业务单位和省级业务单位间的全面共享。

共享目录详见附件3（附件3：全国智能网格气象预报业务产品共享目录）。

第十四条全国智能网格预报产品命名遵循通用的传输文件名规范，详见附件4（附件4：全国智能网格气象预报业务产品文件名）。

第十五条国家级负责制作和发布网格预报产品和网格实况分析产品，最终产品以GRIB2格式分发到CIMISS。

省级形成本省的网格预报产品，也以GRIB2格式分发到CIMISS。

相关数据格式说明详见附件5（附件5：全国智能网格气象预报业务产品GRIB2数据格式）。

第五章业务应用
第十六条各级气象预报服务部门应基于全国智能网格预报“一张网”开展各类预报和服务产品的生成，所生成的相关格/站点的预报和服务产品纳入CIMISS统一管理。

第十七条各级要按照“邻近距离最短优先”原则，基于全国
智能网格气象预报业务产品实现对传统城镇站点预报的全覆盖，生成任意点的天气现象、最高/最低气温、风速风向等要素，天气现象、风速风向生成规范详见附件6（附件6：全国智能网格气象预报业务产品城镇天气现象、风速风向生成规范）。

第六章业务检验
第十八条按照《全国智能网格气象预报业务产品陆面基本要素预报检验办法》（详见附件7）利用网格实况分析场、国家级自动气象站和经过质量控制的区域自动气象站资料，开展基于网格实况和站点群的国家级、省级网格预报检验。

第十九条按照《全国智能网格气象预报业务产品实况分析检验办法》（详见附件8），对网格实况分析产品质量进行检验。

第七章业务考核
第二十条中国气象局预报与网络司负责全国智能网格气象预报业务的管理和考核工作。

第八章附则
第二十一条本规定由中国气象局预报与网络司负责解释。

附件1全国智能网格气象预报业务产品列表
8
*：标识为可选预报要素
9
附件2全国智能网格气象预报业务产品预报责任区经纬度范围表
（５公里分辨率）
附件3 全国智能网格气象预报业务产品共享目录
存储根目录：/CIMISS/NAFP/NWFD/，其下分5个目录，包括：国家级网格预报指导产品（含陆面、责任海区）、省级网格预报产品（含定时、实时）、全国网格预报服务产品、全国网格预报逐时滚动更新产品和全国网格实况分析产品。

附件4全国智能网格气象预报业务产品文件名
附件5全国智能网格气象预报业务产品GRIB2数据格式
一、概述
1.1 适用范围
本规范描述了全国智能网格气象预报业务规定中GRIB2编码规则。

1.2 数据类型定义
文中的数据类型定义均基于32位操作系统（如Linux/Windows），主要包括：
• INT – 4字节整型
• SHORT – 2字节整型
• CHAR*N –N字节字符型
• BYTE– 1字节
• FLOAT – 4字节浮点类型，符合IEEE754规范
• LONG – 8字节整型
1.3 编码格式
一个完整的GRIB2消息分为以下9段（Section2是可选的）。

表 1-1 GRIB2消息
定义
Section 4 产品定义段包括段长、段号、数据的性质描述
Section 5 数据表示段包括段长、段号、数据值表示法描述
Section 6 位图段包括段长、段号以及指示每个格点上的数据是否
存在
Section 7 数据段包括段长、段号、数据值
Section 8 结束段只含有“7777”4 个字符
注：在NWFD GRIB2的编码中，没有使用Section2。

1.4 文件规则
1.4.1 一个完整的GRIB2消息以“GRIB”开始，以“7777”结束。

1.4.2 一个文件中可以包含多个GRIB2消息。

1.4.3 一个完整的GRIB2消息内，可以对某些Section重复存储，如下图所示：
图1-1 GRIB2消息
1.5 生成GRIB文件样例说明
以生成省级网格预报订正产品为例说明，有以下两种情况：
1）要求每天两次定时上传完整要素、时间序列的预报产品（6:00/16：30）。

说明：一个GRIB文件要保存某要素的所有时间序列的数据，需要将该要素的数据按照预报时效顺序写入到GRIB文件中。

按照1.4文件规则的说明，可以压码到一个GRIB信息块里，也可以压码到多个GRIB信息块，但对于风的UV数据需要压码到一个GRIB信息块。

2）定时上传（6:00/16:30）之后，上传增量预报产品。

说明：该情况的GRIB文件中，只需要将修改过的时次写入到GRIB文件中，可以为多个不连续时次。

二、 NWFD GRIB2编码格式
2.1 Section0 指示段
详细描述见表2-1。

表 2-1 Section0 指示段
*注：GRIB消息的总长度表示从Section0-section8总字节个数。

2.2 Section1 标识段
详细描述见表2-2。

注：表中的年月日时分秒所表示的时间是起报时间。

2.3 Section2 本地使用段
该段在NWFD GRIB2文件中没有使用，以下描述仅供参考，见表2-3。

注：表中长度nn为可变长度，下同。

2.4 Section3 网格定义段
详细描述见表2-4。

2.5 Section4 产品定义段
详细描述见表2-5。

*Note：产品所使用模版，每类产品所使用模版参照 3.1 气象产品编码定义中的Template.
产品模版4.0：Analysis or forecast at a horizontal level or in a horizontal layer at a point in time.
产品模版4.8：Average, accumulation, extreme values or other statistically processed values at a horizontal level or in a horizontal layer in a continuous or non-continuous time interval.
*Note1: 产品分类，请参照3.1气象产品编码定义中的Category值。

*Note2: 产品编号，请参照3.1气象产品编码定义中的Element值。

*Note3: 层次类型，请参照3.1气象产品编码定义中的Level Type值，3.2层次类型定义。

*Note4: 层次值，请参照3.1气象产品编码定义中的Level值。

*Note1: 产品分类，请参照3.1气象产品编码定义中的Category值。

*Note2: 产品编号，请参照3.1气象产品编码定义中的Element值。

*Note3: 产品编号，请参照3.1气象产品编码定义中的Level Type值，3.2层次类型定义。

*Note4: 产品编号，请参照3.1气象产品编码定义中的Level值。

*Note5: 产品编号，请参照3.1气象产品编码定义中的Statistical值。

*Note6: 该模版中的预报时效为每一段的起始预报时间的时间数，如3小时间隔的预报时间的时间数为0，3，6…。

2.6 Section5 数据表示段
详细描述见表2-6。

2.7 Section6 位图段
详细描述见表2-7。

2.8 Section7 数据段
详细描述见表2-8。

2.9 Section8 结束段
详细描述见表2-9。

三、气象产品编码定义
3.1 气象产品编码定义
常用的气象产品编码定义如下，详见表3-1。

3.2 层次类型定义
3.3 统计处理方式定义
3.4 产品状态定义
3.5 预报数值编码定义
注：缺测值使用9999。

四、省级网格预报订正消息格式定义
4.1 描述
省级网格预报订正消息格式是省级回传网格预报数据的控制信息文件格式。

省级向国家级回传某要素的网格订正预报数据同时，可上传省级网格预报订正消息文件（简称：订正消息文件），用于描述该
要素各个预报时效的数据情况,订正消息中支持定义该要素以国家级预报为准或本省无此要素预报，以减少不必要的数据传输；如该要素部分预报时次以国家指导产品为准或者无此要素预报，可跳过这些时次仅上传发生修改时次的GRIB2格式数据。

国家级在收到订正消息文件、省级反馈预报数据时，会依据订正消息文件处理省级反馈预报数据；没有订正消息文件的情况下，以各省上传的GRIB2格式数据为准。

4.2. 订正消息文件名定义
订正消息文件的传输文件名，与该要素的预报产品文件名仅后缀名不同。

格式：Z_NWGD_C_订正中心_制作时间（YYYYMMDDhhmmss）_P_RFFC_SPCC-预报要素_起报时间（YYYYMMDDhhmm）_预报最大时效预报间隔时次.MSG。

4.3 订正消息文件格式定义
订正消息文件内容格式如下：
说明：（1）订正消息文件为文本文件，以NWFDINFO开始,以NNNN结束;
（2）每个字段以英文半角空格进行分隔;
（3）每个预报时效的数据的状态参考表4-1 数据状态定义表的定义。

4.4 样例
描述：福建省2017060608时起报的72小时最高温订正预报数据情况。

订正消息文件名：
Z_NWGD_C_BEFZ_20170606050000_P_RFFC_SPCC-TMAX_2017060608 _07224.MSG。

文件内容：
附件6 全国智能网格气象预报业务产品城镇天气现象、
风速风向生成规范
一、目的和意义
本规范约定从网格数字预报生成传统城镇天气预报12小时天气现象、风速风向的规则。

二、天气现象生成办法
拟沿用现行城镇预报天气编码，24小时内的天气现象分为前12小时与后12小时，在一个时段内多个天气现象出现时，取优先级别最大的天气现象作为该时段的天气现象。

天气现象描述生成可分为3个部分，分别为云状部分、降水部分（含对流天气部分）、环境天气部分，其优先级别方案如下：
1）云状部分
2）降水部分
3）环境天气部分
各优先级别排序为，优先级数字从小到大代表其优先级从高到低，数字越小，优先级越高，具体如下表：
三、风速风向生成办法
选取12小时内的逐3小时UV风要素中，合成风速最大者作为12小时风速，该时刻风向作为12小时风向。

参考文献：
附件1：GB/T 21984-2008 短期天气预报国家标准(GB)。

附件2：气预函〔2013〕12号《预报司关于增加城镇天气预报中霾天气现象编码的通知》。

附件7全国智能网格陆面基本要素预报检验办法
全国智能网格
陆面基本要素预报检验办法
国家气象中心
二О一七年五月
一、适用范围
本方案适用于国家气象中心和各省陆面基本要素（降水、气温、风）网格预报产品的检验。

二、检验对象及实况
08、20时起报的国家气象中心0-10天及各省0-3天降水、气温、风向风速网格预报产品。

站点实况为我国境内2348个气象观测站以及9277个数据质量较好的区域自动站资料。

网格实况为国家信息中心的CMPA 三源融合降水实况分析及CLDAS 陆面同化温度、风向风速实况分析。

三、检验方法
检验办法分为两类，一类是用于对定时预报考核的业务检验，另一类是用于预报质量评估的技术检验。

1、业务评估
1.1降水网格预报检验
国家气象中心和各省逐3小时、24小时的晴雨（雪）检验、分级降水检验和累加降水检验及各省相对于国家气象中心指导预报的技巧评分检验。

选择距离站点最近的格点预报作为站点预报值，有多个距离相等的格点取东北角格点，该站点预报值与站点实况对比进行降水检验。

对每日的降水网格预报，进行晴雨（雪）、降水分级和累加降水检验。

(1）晴雨（雪）预报检验
预报准确率：%100⨯++++=
ND
NC NB NA ND
NA PC
式中，NA 为有降水预报正确站（次）数，NB 为空报站（次）数、NC 为漏报站（次）数，ND 为无降水预报正确的站（次）数，见表1。

表1 晴雨（雪）检验评定表
技巧评分：%1001⨯--=N
N
F
PC PC PC SPC
式中，F PC 为各省上传订正预报的预报晴雨（雪）预报准确率，N PC 为国家气象中心指导预报的晴雨（雪）预报准确率。

(2）分级与累加降水预报检验
分级降水检验：将降水量分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨（见表2-1）,检验各级降水预报情况。

累加降水量级检验：3小时降水检验对≥0.1mm 、≥3.0mm 、≥10.0mm 、≥20.0mm 、≥50.0mm 、≥70.0mm 降水的预报情况。

24小时降水检验对≥0.1mm 、≥10.0mm 、≥25.0mm 、≥50.0mm ，≥100.0mm 、≥250.0mm 降水的预报情况。

其中新疆自治区分级及累加降水参照降级检验的等级划分表（见表2-2）。

检验指标包括TS 评分、漏报率、空报率、预报偏差、技巧评分、ETS 评分：
TS 评分：
k
k k k
k NC NB NA NA TS ++=
漏报率：k
k k
k NC NA NC PO +=
空报率：
k
k k
k NB NA NB FAR +=
预报偏差：
k
k k k k NC NA NB NA B ++=
技巧评分：'
=k k k -TS TS SS ETS 评分：
k
k k k k
k k R NC NB NA R NA ETS -++-=
k k k k k k k k k ND NC NB NA NC NA NB NA R
+++++=
))((
式中k NA 为预报正确的站（次）数、k NB 为空报站（次）数、k NC 为漏报站（次）数，k ND 为无降水预报正确的站（次）数。

k 为1-6，分别代表分级及累加各级降水。

（表3-1及表3-2）。

1.2温度网格预报检验
开展国家气象中心和各省逐24小时的日最高/最低气温预报和时间分辨率为3小时的气温预报及各省相对于国家气象中心预报的技巧评分检验。

选择距离站点最近点格点作为预报站点，与站点实况对比进行检验。

对每日的最高、最低及逐3小时温度预报，检验指标为均方根误差、平均绝对误差、≤2℃温度预报准确率：
均方根误差：RMSE=
平均绝对误差
预报准确率：K
K
K Nf Nr TT =
技巧评分：%100⨯-=
MAEN
MAEF
MAEN T T T SST 式中，MAEN T 为国家气象中心指导预报的最高、最低温度预报平均绝对误差，MAEF T 为各省反馈预报的最高、最低温度预报平均绝对误差。

当MAEN T =0时，SST=1.01×100%。

其中，F i 为第i 站（次）预报温度，Ｏi 为第i 站（次）实况温度；K 为1、2，分别代表i i O F -≤1℃、i i O F -≤2℃，Nr K 为预报正确的站（次）数，Nf Ｋ为预报的总站(次)数。

温度预报准确率的实际含义是温度预报绝对误差≤2℃的百分率。

1.3风网格预报检验
开展国家气象中心和各省逐3小时风预报及各省相对于国家气象中心预报的技巧评分检验。

参照《城镇气象要素预报的风预报质量检验办法（试行）的通知》(气预函〔2014〕91号)进行网格风预报产品检验。

选择距离站点最近点格点UV 风作为预报站点，对之进行风速风向转换后与站点实况对比进行检验。

其中逐3小时风向风速实况为整点2分钟平均风速风向。

对每日的逐3小时风预报，分别进行风向、风速及风预报综合、技巧检验：
(1）风向预报检验
风向预报按8方位的划分进行检验。

风向预报准确率：NF
NR
AC k
i di
d ∑==
1
风向预报评分：NF
SC SC di
d
∑=
式中：
di
NR 为对第i 个方位预报正确的站（次）数，其定义是：当预报
风向中心角度与实况风向角度差在45°内的站数。

详见风向预报评分对照表（表4）中标值为1的情况。

di
SC 为第i 个站风向预报得分，详见表4。

NF
为预报总站（次）数，K 为1-8，其中，1-8代表8个方位。

预 报 实 况
0.0～22.5° 337.5～360.0°
22.5 ～67.5°
67.5 ～112.5°
112.5 ～157.5°
157.5 ～202.5°
202.5 ～247.5°
247.5 ～292.5°
292.5 ～337.5°
0.0～22.5° 337.5～360.0° 1 0.6 0 0 0 0 0 0.6
22.5 ～67.5° 0.6 1 0.6 0 0 0 0 0
67.5 ～112.5° 0 0.6 1 0.6 0 0 0 0
112.5 ～157.5° 0 0 0.6 1 0.6 0 0 0
157.5 ～202.5°
0 0 0
0.6 1 0.6 0 0
(2）风速预报检验
分别按总体预报、风速≤6级、6-8级和≥8级四类情况分别检验计算（风速预报按蒲氏风力等级进行检验）。

风速预报准确率：
NF
NR
AC k
i si
s ∑==
1
风速预报偏强率：
NF
NS
FS k
i si
s ∑==
1
风速预报偏弱率：NF
NW
FW k
i si
s ∑==
1
风速预报评分：
NF
SC
SC si
s ∑=
风速平均绝对误差：∑=-=
N
i
i i O F N
W 1
MAE ||1
式中，si NR 为第i 级风力预报正确的站（次）数，表示预报风速和实况风速在同一等级；si NS 为第i 级风力预报偏强的站（次）数，表示预报风速大于实况风速等级；si NW 为第i 级风力预报偏弱 的站（次）数，表示预报风速小于实况风速等级; NF 为预报总站（次）数。

K 为风速预报等级，为1-13。

si NR 、si SC 的计算详见（表5-2）。

F i 为第i 站（次）预报风速，Ｏi 为第i 站（次）实况风速。

(3）风预报综合检验
风预报综合准确率：
%
1001
⨯=
∑=NF
NR
AC k
i i
z
式中，NRi 为预报正确站（次）数，表示风向预报正确，且预报风力和实况风力在同一检验等级；NF 为预报总站（次）数，k 为风力预报等级，为1-13。

(4）风向风速技巧评分：
%
1001⨯--=
N
N
F AC AC AC SPC
式中，
F AC 为各省上传订正预报的风向风速及综合预报准确率，N AC 为国家气象中心指导预报的风向风速及综合预报准确率。

50。