一、工作簡況

1.任務來源

2020年10月22日，中國氣象局政策法規司下《關于下達2021年氣象行業標準修訂及

標準預研究項目計劃的通知》（氣法函[2020]44號），“天氣預報檢驗降水和溫度”項目

列入中國氣象局2021年度氣象行業標準項目計劃，項目編號：B-2021-023。歸口標委會是

全國氣象防災減災標準化技術委員會(SAC/TC345)。2020年12月申請行標轉國標，2021年

5月通過了行標轉國標立項，故調整為國標編制，名稱與編寫人員均與行標一致。

2.協作單位

中國氣象局預報司天氣處、61540部隊、61741部隊

3.主要工作過程

（1）項目申請

1）檢驗業務背景

在國內，對天氣預報產品，我國較早開展的短期預報業務檢驗開始于1987年，當年5

月起每月公布短、中、長期預報檢驗評分結果，1988年起正式對中央氣象臺主觀綜合降水

預報業務開展每年的預報客觀檢驗[6-7]。20世紀80年代,束家鑫和王志烈[8]、董克勤等[9]對

中央氣象臺的熱帶氣旋路徑主觀綜合預報進行了預報質量檢驗分析,從1991年起中央氣象

臺開展了熱帶氣旋路徑主觀業務預報同美國、曰本國家業務中心的主觀業務預報客觀檢驗的

對比分析工作[10]。2007年隨著全國城鎮天氣預報業務建立，開始檢驗考核各省訂正報考核

相對于指導報的技巧。2011年開展災害性天氣及中期延伸期預報的業務檢驗評估。2014年

開始，隨著智能網格預報業務的建設，檢驗業務也同步展開。在常規要素基礎上拓展檢驗覆

蓋業務，開展了全國大城市空氣質量預報檢驗。

檢驗業務發展的同時，中國氣象局下發了多項檢驗辦法和方案，包括《關于下發中短

期天氣預報質量檢驗辦法（試行）的通知》（氣發〔2005〕109號），《全國城鎮天氣預報質

量檢驗方案》、《城鎮氣象要素預報的風預報質量檢驗辦法（試行）》（氣預函[2014]91號）、

《全國智能網格陸面基本要素預報檢驗辦法》（氣預函[2017]36號）、《城市空氣質量預報檢

驗評估和考核辦法（試行）》，（氣減函[2014]62號）、《大城市逐6小時精細化氣象要素預報

質量檢驗辦法（試行）》（氣預函[2012]156號）。

基于上述工作基礎，目前降水預報檢驗業務包括定量降水落區預報、智能網格預報、全

國城鎮天氣預報以及中期延伸期預報中的降水預報檢驗。主要分為晴雨（雪）即有降水和無

降水的檢驗：計算其預報準確率；分級降水：分為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨及特大

暴雨六個量級，計算各量級的TS評分、空報率、漏報率、ETS評分及技巧評分，其原則是

評大量級降水；累加降水：分為≥0.1mm、≥10mm、≥25mm、≥50mm、≥100mm及≥250mm，

計算各量級的TS評分、空報率、漏報率、ETS評分及技巧評分；一般性降水和暴雨（雪）

以上：分為小雨（雪）至大雨（雪）和暴雨至特大暴雨和暴雪兩個量級，計算其TS評分、

空報率、漏報率、ETS評分及技巧評分；降水量檢驗：將預報實況降水量分成各區間，根據

不同對應情況給予不同的評分。

溫度預報檢驗業務包括全國城鎮天氣預報、智能網格預報、大城市精細化預報、及中期

延伸期預報中的溫度預報檢驗。主要分為最高氣溫、最低氣溫、氣溫及溫度距平。高低溫和

氣溫計算平均絕對誤差、均方根誤差、預報準確率及技巧評分；溫度距平檢驗方法為：預報

實況同號或任意一方為0時，預報實況之差的絕對值≤2℃，得1分，預報實況之差的絕對

值＞2℃，得0.8分，預報實況異號時，預報實況之差的絕對值＜2℃，得0.5分，預報實況

之差的絕對值≥2℃，得0分。

降水和溫度預報檢驗均涉及到單站和區域（分省分區域）的檢驗。區域檢驗是計算該區

域范圍內所有單站樣本的統計結果。一段時間（月、季、年或任意起止日期）的檢驗依據當

月、季、年或任意起止日期的檢驗結果樣本數統計計算。

除國內檢驗業務以外，國外主要氣象業務中心檢驗業務主要有：

WPC1961年以來對1-7天24h/1-3天6h定量降水預報計算TS評分和BIAS評分。對1972

年以來3-7天最高最低溫預報計算MAE。24h降水概率預報也開展檢驗。4-7天格點預報檢

驗降水概率、高低溫、風向風速、露點溫度。SPC檢驗雷暴大風、龍卷、冰雹等強對流天氣

展望及預警的命中率、空報率、TS評分以及預警提前時間等。

英國氣象局將預報準確率作為核心考核指標（KPI）之一，把檢驗的信息和后處理結合，

針對全球模式和英國區域模式建立了針對性的評估指標體系，并且開發新的檢驗方法，檢驗

系統的發展也趨向于更多關注局地和高影響天氣的檢驗。模式檢驗評估主要服務于兩方面：

為預報準確性KPI提供規則，用于預測和評估模式系統潛在升級的有效性和可接受性。這兩

方面的應用需求不同，檢驗預報準確性跟蹤與其他數值預報中心系統性能的對比，UM模式

系統性能及其長期改善趨勢，而對模式系統升級的檢驗則關注模式系統升級后與當前業務預

測系統的比較。

加拿大氣象局2001年開始對公眾預報檢驗建設檢驗系統，2004年投入業務運行。檢驗

日高低溫，3h溫度，3h降水概率，24h降水量，3h風向風速，3h天氣現象等，基于站點實

況開展分區檢驗，統計TS評分、預報準確率、命中率、空報率、BrierScore等。

（2）項目必要性

在天氣預報業務流程中，質量檢驗是重要不可或缺的一環。從管理的角度來說，需要對

預報表現有一個數值上的度量，否則就沒有一個客觀的途徑來判斷培訓、設備或者預報模式

的改變對預報質量的影響到底如何。

檢驗評分能夠度量預報隨著時間推移所取得的進步，以及不同預報模式系統和預報員的

預報質量對比。如果檢驗結果傳達的信息詳實，能夠給管理者、科學家或用戶提供預報質量

的具體信息并做出合理的決策。其中降水和溫度又都是預報業務中最重要的氣象要素之一。

而目前國家級、省級各項業務所采用的檢驗方法、檢驗指標不盡相同也沒有相應的標準。

另外，不同的主客觀預報方法及產品的相關報告中所采用的評估形式及檢驗指標也是不盡相

同。

基于上述工作基礎以及業務需要，2020年天氣預報技術研發室提出起草氣象行業標準

《天氣預報檢驗降水和溫度》的申請，被列入中國氣象局2020年度氣象行業標準項目計劃。

2020年12月申請行標轉國標，2021年5月通過了行標轉國標立項故調整為國標編制，名稱

與編寫人員均與行標一致。

（3）初稿修改

立項后，編制組立即對風預報檢驗辦法進行調研，對標準的初稿進行完善，并向檢驗評

估及相關領域的專家咨詢，各位專家對標準草稿給予了充分肯定，并提出了修改意見。

2020年11-12月，編制組根據前期討論意見對標準進行多次修改完善，確定了《天氣

預報檢驗降水和溫度》檢驗內容包括降水和溫度，并對標準的結構、術語、格式及檢驗方

法進行了完善。同時，標準編制組參加了行標轉國標的申請。

2021年1-3月，調研國內外天氣預報檢驗技術方法及標準規范，查閱降水和溫度預報檢

驗的書籍、文獻，并開展對比。采用國內外氣象業務單位在業務中使用的檢驗指標、參數及

公示開展歷史預報數據的回算，分析不同指標的業務適用性包括合理性、一致性、穩定性及

區分度。

2021年4-5月編制組自行進行了小范圍征求意見，明確了檢驗指標、檢驗方法等問題，

6月，又對標準的格式、術語引用等再次修改和完善，形成征求意見稿。

2021年5月通過了行標轉國標立項，7月參加了軍民融合國家標準項目的啟動會，確

立了標準制定的年度進展安排。

2021年8-9月，針對國家標準編制要求，編制組進一步調研了國內外檢驗業務現狀以

及相關國家標準。形成了國家標準初稿。

2021年9月，就國家標準初稿向軍方61540部隊、61741部隊征求意見，根據返回意

見修改標準初稿，形成了標準征求意見稿。

4.標準主要起草人及其所做的工作

主要起草人：韋青、劉湊華、張金艷、李妮娜。其中，韋青負責標準的總體設計、起草、

征求意見及修改，劉湊華負責檢驗業務規范與本標準的結合，張金艷、李妮娜參與標準起草

及研討。

二、標準編制原則和確定標準主要內容的論據

說明：標準的主要內容包括技術指標、參數、公式、性能要求、試驗方法、檢驗規則等；

論據包括試驗、統計數據等。修訂標準時，應增列新舊標準水平的對比。

1.標準編制原則

軍民融合國家標準《天氣預報檢驗降水和溫度》標準起草的目的是方便應用，既要滿

足軍地兩方預報員降水和溫度預報的檢驗，又要滿足對降水和溫度的各種數值預報和客觀預

報的檢驗，因此，標準編制首先要堅持實用原則，包括降水和溫度預報不同方面的檢驗。從

降水預報檢驗看，既能分等級檢驗降水預報，又需要從檢驗降水量預報。溫度預報檢驗也需

要從閾值和量值方面開展檢驗。

本標準依據GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》給出的

規則起草，符合標準編寫要求。

2.確定本標準主要內容的依據

確定本標準主要內容的依據為中國氣象局《關于下發中短期天氣預報質量檢驗辦法（試

行）的通知》，

三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告，技術經濟論證，預期的經濟效果

預報員可以通過比較過去的預報與相應的觀測，獲得對預報系統的認識。為了做這樣的

比較，人們發展了許多方法，形成了一個日益重要的研究領域，稱為預報檢驗。有關預報性

能的知識使人們對預報系統建立了信心，它能幫助人們識別并改進預報系統的弱點。而天氣

預報的質量受到公眾的關注度越來越高，而公眾對預報的水平沒有一個客觀科學的認識，亟

需要設定直觀明確，通俗易被公眾接受的天氣預報質量的表征指標。

目前業務檢驗中已經有了方法和業務運行的積累：針對降水預報檢驗，包括定量降水預

報、智能網格降水預報、中期延伸期降水預報檢驗的是預報員的分級落區預報，對該預報進

行分級、累加降水預報檢驗。全國城鎮天氣預報檢驗增加了晴雨及一般性降水、暴雨（雪）

以上的分類。

另外，大城市精細化預報的降水量檢驗中，采用的方法是將預報實況降水量分成若干區

間，根據預報與實況相差區間的關系定不同的得分。還有公眾暴雨預報檢驗引入e指數函數

構建暴雨預報評分基函數，預報檢驗點與觀測站點進行30km半徑范圍的鄰域匹配，同時利

用e指數函數計算了鄰域半徑范圍內不同觀測站點的距離權重。

溫度檢驗在業務中相對較統一，主要計算平均絕對誤差、≤2℃預報準確率、技巧評分

等。其中中期延伸期溫度計算溫度距平預報評分。

四、采用國際標準和國外先進標準的程度，以及與國際、國外同類標準水平的對比情況，

或與測試的國外樣品、樣機的有關數據對比情況

參考世界氣象組織發布的檢驗規范，采用世界氣象組織發布的檢驗規范中的方法進行

編制。

五、與有關的現行法律、法規和強制性國家標準的關系

本標準遵循《中華人民共和國氣象法》、《中華人民共和國保守國家秘密法》等法律，符

合有關的現行法律、法規和強制性國家標準的規定，與其他相關的強制性標準無沖突。

六、重大分歧意見的處理經過和依據

無

七、標準作為強制性標準或推薦性標準的建議

建議本標準為氣象國家推薦性標準。

八、貫徹標準的要求和措施建議

說明：措施建議包括組織措施、技術措施、過渡辦法等內容。

建議由中國氣象局的職能管理部門在全國氣象部門降水和預報的預報檢驗業務中應用

本標準，并適時召開工作會議對標準應用情況進行研討和部署。

九、廢止現行有關標準的建議

無

十、其他應予說明的事項

無

第三部分：強制性標準編制說明應包括的章節及格式模板

氣象行業標準（或國家標準）《XXXXXXXXXXX》編制說明

一、工作簡況

1.任務來源

2.協作單位

3.主要工作過程

4.標準主要起草人及其所做的工作

二、標準編制原則和確定標準主要內容的論據

說明：標準的主要內容包括技術指標、參數、公式、性能要求、試驗方法、檢驗規則等；

論據包括試驗、統計數據等。修訂標準時，應增列新舊標準水平的對比。

三、國外相關法律、法規和標準情況的說明

四、與我國有關的現行法律、法規和其他強制性標準的關系

五、重大分歧意見的處理結果和依據

六、強制的理由，預期的社會經濟效果

七、貫徹強制性標準的要求、措施和建議及設立標準實施過渡期的理由；根據國家經濟、

技術政策需要和該標準涉及的新產品的技術改造難度等因素提出標準實施日期的建議

八、廢止現行有關標準的建議

九、其他應當予說明的事項

一、工作簡況

1.任務來源

2020年10月22日，中國氣象局政策法規司下《關于下達2021年氣象行業標準修訂及

標準預研究項目計劃的通知》（氣法函[2020]44號），“天氣預報檢驗降水和溫度”項目

列入中國氣象局2021年度氣象行業標準項目計劃，項目編號：B-2021-023。歸口標委會是

全國氣象防災減災標準化技術委員會(SAC/TC345)。2020年12月申請行標轉國標，2021年

5月通過了行標轉國標立項，故調整為國標編制，名稱與編寫人員均與行標一致。

2.協作單位

中國氣象局預報司天氣處、61540部隊、61741部隊

3.主要工作過程

（1）項目申請

1）檢驗業務背景

在國內，對天氣預報產品，我國較早開展的短期預報業務檢驗開始于1987年，當年5

月起每月公布短、中、長期預報檢驗評分結果，1988年起正式對中央氣象臺主觀綜合降水

預報業務開展每年的預報客觀檢驗[6-7]。20世紀80年代,束家鑫和王志烈[8]、董克勤等[9]對

中央氣象臺的熱帶氣旋路徑主觀綜合預報進行了預報質量檢驗分析,從1991年起中央氣象

臺開展了熱帶氣旋路徑主觀業務預報同美國、曰本國家業務中心的主觀業務預報客觀檢驗的

對比分析工作[10]。2007年隨著全國城鎮天氣預報業務建立，開始檢驗考核各省訂正報考核

相對于指導報的技巧。2011年開展災害性天氣及中期延伸期預報的業務檢驗評估。2014年

開始，隨著智能網格預報業務的建設，檢驗業務也同步展開。在常規要素基礎上拓展檢驗覆

蓋業務，開展了全國大城市空氣質量預報檢驗。

檢驗業務發展的同時，中國氣象局下發了多項檢驗辦法和方案，包括《關于下發中短

期天氣預報質量檢驗辦法（試行）的通知》（氣發〔2005〕109號），《全國城鎮天氣預報質

量檢驗方案》、《城鎮氣象要素預報的風預報質量檢驗辦法（試行）》（氣預函[2014]91號）、

《全國智能網格陸面基本要素預報檢驗辦法》（氣預函[2017]36號）、《城市空氣質量預報檢

驗評估和考核辦法（試行）》，（氣減函[2014]62號）、《大城市逐6小時精細化氣象要素預報

質量檢驗辦法（試行）》（氣預函[2012]156號）。

基于上述工作基礎，目前降水預報檢驗業務包括定量降水落區預報、智能網格預報、全

國城鎮天氣預報以及中期延伸期預報中的降水預報檢驗。主要分為晴雨（雪）即有降水和無

降水的檢驗：計算其預報準確率；分級降水：分為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨及特大

暴雨六個量級，計算各量級的TS評分、空報率、漏報率、ETS評分及技巧評分，其原則是

評大量級降水；累加降水：分為≥0.1mm、≥10mm、≥25mm、≥50mm、≥100mm及≥250mm，

計算各量級的TS評分、空報率、漏報率、ETS評分及技巧評分；一般性降水和暴雨（雪）

以上：分為小雨（雪）至大雨（雪）和暴雨至特大暴雨和暴雪兩個量級，計算其TS評分、

空報率、漏報率、ETS評分及技巧評分；降水量檢驗：將預報實況降水量分成各區間，根據

不同對應情況給予不同的評分。

溫度預報檢驗業務包括全國城鎮天氣預報、智能網格預報、大城市精細化預報、及中期

延伸期預報中的溫度預報檢驗。主要分為最高氣溫、最低氣溫、氣溫及溫度距平。高低溫和

氣溫計算平均絕對誤差、均方根誤差、預報準確率及技巧評分；溫度距平檢驗方法為：預報

實況同號或任意一方為0時，預報實況之差的絕對值≤2℃，得1分，預報實況之差的絕對

值＞2℃，得0.8分，預報實況異號時，預報實況之差的絕對值＜2℃，得0.5分，預報實況

之差的絕對值≥2℃，得0分。

降水和溫度預報檢驗均涉及到單站和區域（分省分區域）的檢驗。區域檢驗是計算該區

域范圍內所有單站樣本的統計結果。一段時間（月、季、年或任意起止日期）的檢驗依據當

月、季、年或任意起止日期的檢驗結果樣本數統計計算。

除國內檢驗業務以外，國外主要氣象業務中心檢驗業務主要有：

WPC1961年以來對1-7天24h/1-3天6h定量降水預報計算TS評分和BIAS評分。對1972

年以來3-7天最高最低溫預報計算MAE。24h降水概率預報也開展檢驗。4-7天格點預報檢

驗降水概率、高低溫、風向風速、露點溫度。SPC檢驗雷暴大風、龍卷、冰雹等強對流天氣

展望及預警的命中率、空報率、TS評分以及預警提前時間等。

英國氣象局將預報準確率作為核心考核指標（KPI）之一，把檢驗的信息和后處理結合，

針對全球模式和英國區域模式建立了針對性的評估指標體系，并且開發新的檢驗方法，檢驗

系統的發展也趨向于更多關注局地和高影響天氣的檢驗。模式檢驗評估主要服務于兩方面：

為預報準確性KPI提供規則，用于預測和評估模式系統潛在升級的有效性和可接受性。這兩

方面的應用需求不同，檢驗預報準確性跟蹤與其他數值預報中心系統性能的對比，UM模式

系統性能及其長期改善趨勢，而對模式系統升級的檢驗則關注模式系統升級后與當前業務預

測系統的比較。

加拿大氣象局2001年開始對公眾預報檢驗建設檢驗系統，2004年投入業務運行。檢驗

日高低溫，3h溫度，3h降水概率，24h降水量，3h風向風速，3h天氣現象等，基于站點實

況開展分區檢驗，統計TS評分、預報準確率、命中率、空報率、BrierScore等。

（2）