解析基于接近度概念的强对流天气预报方法

殷丽霞（甘肃省气象局，甘肃　兰州　730030）

解析基于接近度概念的强对流天气预报方法

殷丽霞
（甘肃省气象局，甘肃兰州730030）

本文首先对强对流天气预报的重要性进行分析，并对接近度概念在强对流天气预报中应用的理论基础和具体应用展开研究与分析，为接近度概念在强对流天气预报中的应用提供资料参考。

接近度概念；强对流；天气预报；方法

天气预报对人们的生产和生活作用巨大，但由于天气预报是通过应用大气变化规律和近期天气形势对未来一段时间内的天气进行预测，因而其准确度一直很难保证。在科学技术发展日新月异的今天，天气预报准确度得到了显著的提升。但对于强对流天气和的天气预报准确度一直比较低，强对流天气预报已经成为摆在全世界气象预报工作者面前的重要课题。

一、强对流天气预报的重要性分析

强对流天气时指发生突然、天气剧烈、破坏力极强的，并伴有雷雨大风、冰雹、龙卷风和局部降雨的对流行灾害天气。强对流天气多发生于小尺度的天气系统，是由于空气在小空间内剧烈垂直运动导致的。正因如此，强对流天气空间尺度小，变化剧烈，运用现有的天气预分析技术很难对其进行准确的分析。但强对流天气一旦出现，会带来巨大的风害、涝害、冰雹等自然灾害，并且还容易出现强风和龙卷风。这对城市居民的生活和农业生产带来了巨大的影响，并且会带来巨大的人员伤亡和经济损失。为了提高强对流天气预报的准确性，各国行业专家十分重视对强对流天气的研究，近年来其分析技术更是进步显著。

二、接近度概念在强对流天气预报中的应用的理论基础

基于接近度概念的强对流天气预报方法，在世界范围内应用比较广泛。作为一种比较成熟并被应用于实际的强对流天气分析方法，虽然其准确性也受到一定的质疑，但相比于现代科技掌握的天气分析方法，仍然有着无可比拟的技术优势。接近度概念的强对流天气分析中的应用，是基于人们对自然现象的观察和理解。一般而言，强对流天气的发生源于一定的气象触发系统和天气背景，从微观上研究则表示强对流天气的出现会有着比较接近的气象要素和对流参数时空分布表现。只要能够对强对流天气的这种为微观气象和条件分布进行分析和统计，就能够找到强对流天气发生的规律，并帮助气象分析人员抓住强对流天气表现的普遍条件。

因此，接近度概念在强对流天气分析中的应用，是基于大量数据整理和分析基础上的，虽然这种方法并不能准确、可靠的对强对流天气进行分析，但却是一种切实可行的有效方法。在强对流天气分析中，应用接近度概念时不仅需要对历史发生的强对流天气资料进行宏观比对和研究，在微观上还要进行量化分析与研究。其中比较经典的要素包括热力、动力、水汽等条件，只要对这些条件建立系统的参考序列，有助于我们建立数值模型，通过对天气现状的带入来找到强对流天气发生和其表现类型的临界点，从而对强对流天气所带来的结果进行预报。

三、接近度概念在强对流天气分析中的具体应用

（一）气候基态的扣除

大自然对于人类来讲仍然充满着神秘，虽然我们的模型分析和大气分析技术不断进步，但天气的变化莫测总是给天气分析工作带来困难。在强对流天气分析中应用接近度概念，虽然能够比较准确的预测天气，但所建立的模型却受到时间、地理和空间等因素的影响，虽然能够预测强对流灾害的发生，但所有的预测却不一定都能够成为现实。这是由于天气系统的出现和强度变化实际上是大气结构、属性相对于气候常态的一种偏移，这种偏移会不会导致气象灾害的发生，却与特定地区某段时间大气变化的情况有关联。而地球上任何地区的大气都是在动态变化的，如果仅仅凭借参数来分析天气，虽然参数上与某些强对流天气发生时吻合，但如果偏离气候常态的异常程度不同，也并非一定会发生相同或相似的强对流天气。

为此，在强对流天气分析中应用接近度概念，我们还要对气候基态进行扣除，综合气象参数和气象基态偏离程度建立数学模型，从而实现强对流天气气象分析可靠性的提高。而在气候基态的计算中，需要排出人为月份划分所带来的突变和过长时段平均会弱化基态的问题，并以当日为中心，前后一周为时间半径来逐日得到气候基态，从而实现对强对流天气更准确的分析。

（二）权重的分配

由于强对流天气对不同对流参数表现出不同的敏感性，如何取舍就需要分配给每个参数不同的权重。实践表明，一个对流参数能否有效表征对流天气的特征，并在业务上有较强的可用性，在具有明确物理意义的条件下，应该具备两个基本特征。歧义就是这个参数能够在强对流和非强对流天气或期后平均太间表现出明显的差异性，而差异性越大，则说明对强对流天气的指示意义越大。另一个特征是，其自身要相对稳定在一个湿度的区间，不能有较大的波动，以降低在使用上遇到的困难。将需要纳入参考序列的各对流指数构成的几何为待评价方案几何，通过对强对流气象发生时各对流指数和非强对流天气或与气候基平均太差异做为效益型指标，能够提高强对流天气分析的准确度。

（三）数据处理

比较序列的来源一般要求定点和定分辨率，以保证分析模型的准确性。在空间上要统一空间分辨率，只有这样才能使接近度计算的数据更科学，并且具有普遍性。但由于参考序列、比较序列和气候基态中对流参数量纲、单位不同，因此在接近度计算嵌需要进行标准化处理。

（四）接近度计算

接近度计算包括模糊近度、海明接近度、形态接近度、灰色关联接近度、定比接近度等，在当前强对流天气分析中最长用的就是模糊接近度、形态接近度和定比接近度。模糊数学方法在气象上应用比较早，其计算方法和理论都比较成熟。而形态接近度则是通过数据曲线的形态比对进行分析，这种分析方法量化性差，但分析结果较为准确。定比接近度则偏重对流参数在序列中的权重分析，这种比对方法具有广泛的应用前景。

综上所述，接近度概念在强对流天气分析中的应用相比于其他分析方法更为有效，该方法已经在国内气象分析中得到应用，并取得了较好的成果。实践证明，接近度概念的额强对流气象分析具有较好的发展前景。随着社会各界对气象预报准确度要求的不断提高，我们必须不断优化和创新气象分析技术与方法，提高强对流天气预报的准确度。只有这样，才能为社会和经济的发展做出更大的贡献。

[1]倪丽霞,王建英,陶林科,等.加密自动站资料在吴忠强对流天气预报中的应用[J].宁夏工程技术,2014,13(2):102-107.

[2]曾明剑,张备,吴海英,等.基于接近度概念的强对流天气预报方法研究[J].高原气象,2015,34(5):1357-1368.

（编辑：魏翔）

P465.1

A

1673-9019(2016)22-0025-02

2016-7-7

殷丽霞（1982-），甘肃酒泉人，国家一级播音员，主要从事播音主持工作。