雷智丰
摘 要:天气预报已经成为现代人们生活中不可缺少的日常基本信息之一,短期天气预报指的是时效为24~72小时内的天气预报。目前在短期天气预报应用过程中常用的预报模式可以分为天气学模式、统计学模式以及数据动力学模式。以天气学为主要原理,根据气象经验以及物理定性关系为基础的天气学模式,以及根据统计学原理为基础的统计学模式都具有一定的人为主观性,其预测也具有一定的局限性。而以利用当前气象要素的分布与未来天气之间的物理定量关系建立的动力学模式,其应用了庞大的计算机系统,构建出了精确的计算方法,其输出为更加客观的数值,这种数值预报方法相对更加客观,其应用范围也更加广泛。该文主要介绍了短期天气预报两种预报形式的分析流程和技巧,并提出了进一步提升短期预报准确率的相关建议。
关键词:短期天气预报 主观分析 数值分析 流程
中图分类号:P456.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(a)-0211-02
天气预报已经成为现代人们生活中不可缺少的日常基本信息之一,短期天气预报指的是时效为24~72小时内的天气预报。目前在短期天气预报应用过程中常用的预报模式可以分为天气学模式、统计学模式以及数据动力学模式。以天气学为主要原理,根据气象经验以及物理定性关系为基础的天气学模式,以及根据统计学原理为基础的统计学模式都具有一定的人为主观性,其预测也具有一定的局限性。而以利用当前气象要素的分布与未来天气之间的物理定量关系建立的动力学模式,其应用了庞大的计算机系统,构建出了精确的计算方法,其输出为更加客观的数值,这种数值预报方法相对更加客观,其应用范围也更加广泛。
1 主观分析预报在短期天气预报中的应用
天气图是天气预报的基本资料,是一种动态性的气象观测记录,它往往是将气象信息反映在同一张图上,通过对每一个时刻不同地区的气象观测进行实时的监测和记录,来实现对气象信息的演练,实现短时期内的天气发展形态图形的绘制,气象台经常会绘制出的天气图主要有地面的天气图以及高空的天气图等。天气图的分析流程如下:
首先是填制地面天气图,一般气象部门通过各种雷达、卫星观测到气象信息后,会采用传真的形式传到传真台。在收到该区域内的气象观测要素之后,气象工作人员就会按照相关标准将所观测到的气象信息填制在一张基础地图上,并进行相关分析最终形成地面图。根据气象部门相关规定,地面的天气图一般都是每隔6小时进行一次观测资料的填制。
其次是对地面天气图的相关分析,地面天气图应该分析的内容包括有等压线(高原地区可不分析等压线)、高低压中心及强度;锋、切变线、赤道辐合带和飚线;热带气旋的现在位置;天气现象等。一般情况下,气象台每天都要对地面天气图分析4次,预报人员要依据几张连续的天气图来识别出各种不同的天气系统,对于它的发生、发展以及移动经过分析都能够分析出来。采用相关的分析方法(例如:主要包括外推法、引导气流法以及物理分析法等)参考其他相关的资料最后做出对天气系统在未来的移动以及发展的预报。
但由于这种预报方法和预报人员的经验是否充分有很大的关系,是靠预报人员的主观判断得出的,所以又被称作是主观预报。
2 数值分析预报在短期天气预报中的应用
在现代发展的基础上,高速大容量计算机出现使得主观预报转换成为数值天气预报。所谓数值天气预报,实际上是在一定初始值条件下,以大气实际情况为基准,通过数值计算来描述天气演变过程,预测一定时段的天气现象和运动状态的方法。数字分析预报在近年来被广泛使用在短期天气预报工作中。与传统的天气学方法进行天气预报的方式相比,数值分析具有更加客观和直接的反应方式,易读性更高。但数值天气预报是建立在一定的基础条件上,数值分析预报应用在短期天气预报之前,必须首先要建立一种能够是适应于该地区、该时段的预报模式,同时要确定其计算方式,并保证计算的稳定性和低误差性。与此同时,对于短期天气预报的数值分析预报要准确的获取到气象资料,一般采用雷达观测、卫星观测等手段。
利用数值预报业务系统进行短期天气预报的主要流程为:观测资料的处理与收集—预报产品的输出与分析—预报发布。
数值预报产品的接收与预处理主要包含了图形和格点报文两种格式,其中数值预报图通常以传真方式发送,对于预报图的预处理包括对相对位置、距离、各中心的位置的标示,矢量等压条件下的预报锋面位置的标示、预报的槽线、切变线位置标示等。目前常用数值预报产品格点资料为欧洲中心数值预报产品和国家气象中心数值预报产品T213。其预处理内容主要包括:判断该格点预报的预报内容、预报时效等;对报文中数字进行按数位分割、放大或缩小还原、正负号判定;将数据在相应网格点上定位等;对经处理的数据以一定的格式重新存盘备用。
数值预报产品的应用改变了预报业务的传统工作程序和思路,传统预报工作产品一般先从实况形势分析入手,采用运动学方法和物理分析等方法作出形势预报,而且通常先作高空形势预报再作地面形势预报,着重报出高空地面影响系统的强度变化和移动情况,然后在形势预报的基础上再作具体的要素预报。而采用数值预报产品,预报员的重点是在数值预报的基础上,运用天气学。动力气象学等有关知识和天气实况,卫星云图等资料的演变情况,判断数值预报结果是否有明显的不合理现象。若无,使用数值预报结果:若有,才做出订正预报,有效提升了天气预报的准确率,并且更加客观。
3 提升短期天气预报准确率的策略
提升短期天气预报的准确率一直是我国各地气象部门的工作目标,也是首要工作,恶劣天气将会对城市建设以及人民的生命财产安全造成严重危害,而恶劣天气往往具有突发性,因此,进一步的提升短期天气预报的准确率对于加强防止由恶劣天气带来的自然灾害有着,降低损失有着重要作用。进一步提升短期天气预报准确率的策略主要包含以下几个方面。
一方面应该进一步提高城市探测气象资料的综合分析能力,利用数值分析产品进行短期天气预报的前提是精确的气象资料的收集和分析,而数据收集的精准度主要取决于探测手段。目前许多市级以上的气象局可以应用的气象观测以及探测手段包括有多普勒雷达、多通道卫星、闪电定位等,已经具备较为成熟的数据搜集能力,因此,需要进一步加强气象部门对数据的综合分析能力,为加强对突发性的恶劣灾害天气预报的精准率和及时性,应该进一步的逐步建立起雷达产品自动识别 、预警的相关预报预警体系,强化中尺度数值模式的高频率输出产品等。
另一方面应该加强气象部门的天气会商,进一步提升预报员对天气变化情怀的总结分析提炼能力。天气预报会商以短期和中期预报为主,有重大天气时,由市气象台领班预报员提出会商重点和服务重点。主要分析近期天气实况,通报近期灾情,讨论未来3~5天天气趋势预报。
4 结语
随着数字技术、计算技术以及网络技术的进一步发展,各类高精度、高准确性的预报产品将会逐步完善。在数值预报产品技术不断完善的情况下,气象部门还应该进一步提高天气预报相关人员的专业素质、对天气图的分析总结能力,以进一步的提升短期天气预报的精准性和及时性,为全民气象预报提高更加精准的气象服务,提升人们生活的质量。
参考文献
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