淺析短期天氣預(yù)報分析流程和技巧

雷智豐

摘 要：天氣預(yù)報已經(jīng)成為現(xiàn)代人們生活中不可缺少的日常基本信息之一，短期天氣預(yù)報指的是時效為24～72小時內(nèi)的天氣預(yù)報。目前在短期天氣預(yù)報應(yīng)用過程中常用的預(yù)報模式可以分為天氣學(xué)模式、統(tǒng)計學(xué)模式以及數(shù)據(jù)動力學(xué)模式。以天氣學(xué)為主要原理，根據(jù)氣象經(jīng)驗(yàn)以及物理定性關(guān)系為基礎(chǔ)的天氣學(xué)模式，以及根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理為基礎(chǔ)的統(tǒng)計學(xué)模式都具有一定的人為主觀性，其預(yù)測也具有一定的局限性。而以利用當(dāng)前氣象要素的分布與未來天氣之間的物理定量關(guān)系建立的動力學(xué)模式，其應(yīng)用了龐大的計算機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)建出了精確的計算方法，其輸出為更加客觀的數(shù)值，這種數(shù)值預(yù)報方法相對更加客觀，其應(yīng)用范圍也更加廣泛。該文主要介紹了短期天氣預(yù)報兩種預(yù)報形式的分析流程和技巧，并提出了進(jìn)一步提升短期預(yù)報準(zhǔn)確率的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：短期天氣預(yù)報 主觀分析 數(shù)值分析 流程

中圖分類號：P456.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（a）-0211-02

天氣預(yù)報已經(jīng)成為現(xiàn)代人們生活中不可缺少的日?；拘畔⒅?，短期天氣預(yù)報指的是時效為24～72小時內(nèi)的天氣預(yù)報。目前在短期天氣預(yù)報應(yīng)用過程中常用的預(yù)報模式可以分為天氣學(xué)模式、統(tǒng)計學(xué)模式以及數(shù)據(jù)動力學(xué)模式。以天氣學(xué)為主要原理，根據(jù)氣象經(jīng)驗(yàn)以及物理定性關(guān)系為基礎(chǔ)的天氣學(xué)模式，以及根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理為基礎(chǔ)的統(tǒng)計學(xué)模式都具有一定的人為主觀性，其預(yù)測也具有一定的局限性。而以利用當(dāng)前氣象要素的分布與未來天氣之間的物理定量關(guān)系建立的動力學(xué)模式，其應(yīng)用了龐大的計算機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)建出了精確的計算方法，其輸出為更加客觀的數(shù)值，這種數(shù)值預(yù)報方法相對更加客觀，其應(yīng)用范圍也更加廣泛。

1 主觀分析預(yù)報在短期天氣預(yù)報中的應(yīng)用

天氣圖是天氣預(yù)報的基本資料，是一種動態(tài)性的氣象觀測記錄，它往往是將氣象信息反映在同一張圖上，通過對每一個時刻不同地區(qū)的氣象觀測進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測和記錄，來實(shí)現(xiàn)對氣象信息的演練，實(shí)現(xiàn)短時期內(nèi)的天氣發(fā)展形態(tài)圖形的繪制，氣象臺經(jīng)常會繪制出的天氣圖主要有地面的天氣圖以及高空的天氣圖等。天氣圖的分析流程如下：

首先是填制地面天氣圖，一般氣象部門通過各種雷達(dá)、衛(wèi)星觀測到氣象信息后，會采用傳真的形式傳到傳真臺。在收到該區(qū)域內(nèi)的氣象觀測要素之后，氣象工作人員就會按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將所觀測到的氣象信息填制在一張基礎(chǔ)地圖上，并進(jìn)行相關(guān)分析最終形成地面圖。根據(jù)氣象部門相關(guān)規(guī)定，地面的天氣圖一般都是每隔6小時進(jìn)行一次觀測資料的填制。

其次是對地面天氣圖的相關(guān)分析，地面天氣圖應(yīng)該分析的內(nèi)容包括有等壓線（高原地區(qū)可不分析等壓線）、高低壓中心及強(qiáng)度；鋒、切變線、赤道輻合帶和飚線；熱帶氣旋的現(xiàn)在位置；天氣現(xiàn)象等。一般情況下，氣象臺每天都要對地面天氣圖分析4次，預(yù)報人員要依據(jù)幾張連續(xù)的天氣圖來識別出各種不同的天氣系統(tǒng)，對于它的發(fā)生、發(fā)展以及移動經(jīng)過分析都能夠分析出來。采用相關(guān)的分析方法（例如：主要包括外推法、引導(dǎo)氣流法以及物理分析法等）參考其他相關(guān)的資料最后做出對天氣系統(tǒng)在未來的移動以及發(fā)展的預(yù)報。

但由于這種預(yù)報方法和預(yù)報人員的經(jīng)驗(yàn)是否充分有很大的關(guān)系，是靠預(yù)報人員的主觀判斷得出的，所以又被稱作是主觀預(yù)報。

2 數(shù)值分析預(yù)報在短期天氣預(yù)報中的應(yīng)用

在現(xiàn)代發(fā)展的基礎(chǔ)上，高速大容量計算機(jī)出現(xiàn)使得主觀預(yù)報轉(zhuǎn)換成為數(shù)值天氣預(yù)報。所謂數(shù)值天氣預(yù)報，實(shí)際上是在一定初始值條件下，以大氣實(shí)際情況為基準(zhǔn)，通過數(shù)值計算來描述天氣演變過程，預(yù)測一定時段的天氣現(xiàn)象和運(yùn)動狀態(tài)的方法。數(shù)字分析預(yù)報在近年來被廣泛使用在短期天氣預(yù)報工作中。與傳統(tǒng)的天氣學(xué)方法進(jìn)行天氣預(yù)報的方式相比，數(shù)值分析具有更加客觀和直接的反應(yīng)方式，易讀性更高。但數(shù)值天氣預(yù)報是建立在一定的基礎(chǔ)條件上，數(shù)值分析預(yù)報應(yīng)用在短期天氣預(yù)報之前，必須首先要建立一種能夠是適應(yīng)于該地區(qū)、該時段的預(yù)報模式，同時要確定其計算方式，并保證計算的穩(wěn)定性和低誤差性。與此同時，對于短期天氣預(yù)報的數(shù)值分析預(yù)報要準(zhǔn)確的獲取到氣象資料，一般采用雷達(dá)觀測、衛(wèi)星觀測等手段。

利用數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行短期天氣預(yù)報的主要流程為：觀測資料的處理與收集—預(yù)報產(chǎn)品的輸出與分析—預(yù)報發(fā)布。

數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的接收與預(yù)處理主要包含了圖形和格點(diǎn)報文兩種格式，其中數(shù)值預(yù)報圖通常以傳真方式發(fā)送，對于預(yù)報圖的預(yù)處理包括對相對位置、距離、各中心的位置的標(biāo)示，矢量等壓條件下的預(yù)報鋒面位置的標(biāo)示、預(yù)報的槽線、切變線位置標(biāo)示等。目前常用數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品格點(diǎn)資料為歐洲中心數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品和國家氣象中心數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品T213。其預(yù)處理內(nèi)容主要包括：判斷該格點(diǎn)預(yù)報的預(yù)報內(nèi)容、預(yù)報時效等；對報文中數(shù)字進(jìn)行按數(shù)位分割、放大或縮小還原、正負(fù)號判定；將數(shù)據(jù)在相應(yīng)網(wǎng)格點(diǎn)上定位等；對經(jīng)處理的數(shù)據(jù)以一定的格式重新存盤備用。

數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的應(yīng)用改變了預(yù)報業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)工作程序和思路，傳統(tǒng)預(yù)報工作產(chǎn)品一般先從實(shí)況形勢分析入手，采用運(yùn)動學(xué)方法和物理分析等方法作出形勢預(yù)報，而且通常先作高空形勢預(yù)報再作地面形勢預(yù)報，著重報出高空地面影響系統(tǒng)的強(qiáng)度變化和移動情況，然后在形勢預(yù)報的基礎(chǔ)上再作具體的要素預(yù)報。而采用數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品，預(yù)報員的重點(diǎn)是在數(shù)值預(yù)報的基礎(chǔ)上，運(yùn)用天氣學(xué)。動力氣象學(xué)等有關(guān)知識和天氣實(shí)況，衛(wèi)星云圖等資料的演變情況，判斷數(shù)值預(yù)報結(jié)果是否有明顯的不合理現(xiàn)象。若無，使用數(shù)值預(yù)報結(jié)果：若有，才做出訂正預(yù)報，有效提升了天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率，并且更加客觀。

3 提升短期天氣預(yù)報準(zhǔn)確率的策略

提升短期天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率一直是我國各地氣象部門的工作目標(biāo)，也是首要工作，惡劣天氣將會對城市建設(shè)以及人民的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重危害，而惡劣天氣往往具有突發(fā)性，因此，進(jìn)一步的提升短期天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率對于加強(qiáng)防止由惡劣天氣帶來的自然災(zāi)害有著，降低損失有著重要作用。進(jìn)一步提升短期天氣預(yù)報準(zhǔn)確率的策略主要包含以下幾個方面。

一方面應(yīng)該進(jìn)一步提高城市探測氣象資料的綜合分析能力，利用數(shù)值分析產(chǎn)品進(jìn)行短期天氣預(yù)報的前提是精確的氣象資料的收集和分析，而數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)度主要取決于探測手段。目前許多市級以上的氣象局可以應(yīng)用的氣象觀測以及探測手段包括有多普勒雷達(dá)、多通道衛(wèi)星、閃電定位等，已經(jīng)具備較為成熟的數(shù)據(jù)搜集能力，因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)氣象部門對數(shù)據(jù)的綜合分析能力，為加強(qiáng)對突發(fā)性的惡劣災(zāi)害天氣預(yù)報的精準(zhǔn)率和及時性，應(yīng)該進(jìn)一步的逐步建立起雷達(dá)產(chǎn)品自動識別 、預(yù)警的相關(guān)預(yù)報預(yù)警體系，強(qiáng)化中尺度數(shù)值模式的高頻率輸出產(chǎn)品等。

另一方面應(yīng)該加強(qiáng)氣象部門的天氣會商，進(jìn)一步提升預(yù)報員對天氣變化情懷的總結(jié)分析提煉能力。天氣預(yù)報會商以短期和中期預(yù)報為主，有重大天氣時，由市氣象臺領(lǐng)班預(yù)報員提出會商重點(diǎn)和服務(wù)重點(diǎn)。主要分析近期天氣實(shí)況，通報近期災(zāi)情，討論未來3～5天天氣趨勢預(yù)報。

4 結(jié)語

隨著數(shù)字技術(shù)、計算技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，各類高精度、高準(zhǔn)確性的預(yù)報產(chǎn)品將會逐步完善。在數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品技術(shù)不斷完善的情況下，氣象部門還應(yīng)該進(jìn)一步提高天氣預(yù)報相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)、對天氣圖的分析總結(jié)能力，以進(jìn)一步的提升短期天氣預(yù)報的精準(zhǔn)性和及時性，為全民氣象預(yù)報提高更加精準(zhǔn)的氣象服務(wù)，提升人們生活的質(zhì)量。

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