氣象預(yù)報誤差分析及改善措施研究

陳朝華 王宇飛

摘要：隨著氣象預(yù)報技術(shù)的發(fā)展，氣象預(yù)報準(zhǔn)確率已經(jīng)有了很大的提升。然而在氣象預(yù)報過程中仍然存在著氣象預(yù)報誤差現(xiàn)象。因此，本文就氣象預(yù)報誤差進行分析，學(xué)習(xí)如何應(yīng)用相關(guān)的氣象信息作出正確的決策，從而取得良好氣象預(yù)報效果，產(chǎn)生更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：氣象預(yù)報；誤差；準(zhǔn)確性

一、當(dāng)前我國進行氣象預(yù)報服務(wù)的主要內(nèi)容

1.1災(zāi)害性的天氣預(yù)報。天氣預(yù)報可以在災(zāi)害性天氣來臨之前，及時的向人們進行預(yù)報提醒，可以提前進行預(yù)防災(zāi)害性氣候帶來的危害，并合理安排各種生產(chǎn)生活，在一定程度上減小氣象災(zāi)害所帶來的不必要經(jīng)濟損失。

1.2氣象災(zāi)害研究。通過對氣象信息及發(fā)生過程進行研究，對相關(guān)氣象災(zāi)害提出相應(yīng)的解決措施，如對洪澇、干旱、霜凍、暴雨以及大風(fēng)等災(zāi)害性天氣的預(yù)防措施?？梢栽跒?zāi)害性氣候來臨及發(fā)生時，可以更好的啟動相應(yīng)的預(yù)防機制，以將損失降到最低。

1.3實時氣象監(jiān)測。通過衛(wèi)星遙感系統(tǒng)對氣象信息進行實時監(jiān)測，將收集到的信息進行計算機處理，在氣象云圖上更直接清晰的對災(zāi)害性氣候進行研究，及時掌握災(zāi)害性氣候的成因及發(fā)送過程，可更好對氣象災(zāi)害預(yù)防做出科學(xué)處理。

二、造成氣象預(yù)報誤差的原因分析

2.1大氣理論誤差原因。大氣運動除了遵循能量、質(zhì)量守恒等守恒定律外，影響因素復(fù)雜多樣，主要有：動力因素（地球引力、氣壓梯度力、摩擦力、慣性離心力、地轉(zhuǎn)偏向力等）、熱力因素（太陽、地球表面和地球大氣之間的的熱量（或能量）傳輸對大氣運動的影響）和流體力學(xué)因素（流動性、黏滯性、湍流性、連續(xù)性等）。還有如生物圈、巖石圈、水圈、冰雪圈等對大圈的影響，以及太陽、月亮等星體對大氣運動的影響等。對這些影響因素而言，有一些作用機制是清楚的，有一些是不清楚的；有一些機制是線性的，有一些機制是非線性的，從而導(dǎo)致大氣科學(xué)理論存在誤差。

2.2大氣觀測誤差。大氣觀測誤差主要是觀測數(shù)據(jù)時空分辨率不夠。完整的立體式觀測，每天只有兩次，早晨8時和傍晚20時，空間間隔400 km左右；對于海洋、高原無人區(qū)的觀測極少。而典型的雷雨過程發(fā)生在不到l h的200 km范圍內(nèi)。氣象衛(wèi)星云圖、多普勒氣象雷達、自動氣象觀測站等裝備彌補了人工觀測的不足，觀測覆蓋率比以前增大許多，但這些新增數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)為統(tǒng)一的定量數(shù)據(jù)過程中還帶有一定的誤差。

2.3預(yù)報方法造成的誤差

（1）數(shù)值預(yù)報誤差。氣象數(shù)值預(yù)報是目前使用較多，最為先進的基礎(chǔ)性計算預(yù)報方法，該方法可以將大氣運動的影響因素進行統(tǒng)計，通過非線性數(shù)學(xué)物理方程進行模擬表述，并使用高性能、高速度的計算機進行數(shù)據(jù)處理，可以將數(shù)據(jù)模型進行精確演示。該方法在氣象預(yù)報數(shù)據(jù)分析中主要的誤差來源為方程模式簡化誤差。計算誤差以及初始數(shù)據(jù)積累誤差等。

（2）天氣學(xué)預(yù)報誤差。天氣學(xué)是天氣預(yù)報最基本的理論基礎(chǔ)，也是需要每個氣象預(yù)報員必須掌握的理論方法之一。氣象預(yù)報員可根據(jù)空中和地面的的天氣實況，分析其中的氣象成因及規(guī)律，并通過總結(jié)的規(guī)律來對天氣變化進行預(yù)測，是氣象預(yù)報員對大氣運動和天氣現(xiàn)象進行理解和認識最好的方法。其主要誤差為氣象預(yù)報員對其中影響天氣變化的多種因素認識不能全面到位，無法準(zhǔn)確估計其中重要因素的權(quán)重變化。

（3）統(tǒng)計預(yù)報誤差。統(tǒng)計預(yù)報是用統(tǒng)計方法建立預(yù)報對象和眾多影響因素之間的概率統(tǒng)計、回歸定量、相似選擇等確定性或概率性預(yù)報規(guī)則?？山柚娔X處理大批量數(shù)據(jù)，應(yīng)用非常廣泛。誤差主要與統(tǒng)計方法或規(guī)則有關(guān)。

（4）云圖預(yù)報誤差。衛(wèi)星云圖是大氣動力、熱力和流體力學(xué)變化現(xiàn)象的反映。其誤差主要來源于中、低云混合識別誤差和云圖本身的表象性、非動力特征。

（5）雷達預(yù)報誤差。雷達預(yù)報是用人工制造電磁波主動探測大氣中的云體，得到大云滴、雨滴的回波強度、徑向速度等數(shù)據(jù)。其誤差主要源于雷達雜波、距離折疊和速度退模糊等硬、軟件設(shè)計誤差。

三、改善氣象預(yù)報存在不足的有效對策

對于決策部門而言，必須及時提供準(zhǔn)確有效的氣象服務(wù)信息，才能保證其做出正確的決策。為此提出以下幾點要求：

3.1綜合應(yīng)用各種氣象服務(wù)手段。在實際氣象服務(wù)過程中，綜合應(yīng)用各種服務(wù)方式進行氣象災(zāi)害預(yù)防，可以達到良好的預(yù)防效果。對于一般性災(zāi)害天氣，可以通過短信及公眾平臺進行服務(wù)信息傳遞；當(dāng)氣象災(zāi)害進一步嚴重時，可通過網(wǎng)絡(luò)、電視以及短信結(jié)合的方式進行直接快捷、覆蓋廣的傳遞途徑進行氣象預(yù)報；當(dāng)出現(xiàn)大型災(zāi)害性氣候時，可全面升級氣象預(yù)報服務(wù)手段，應(yīng)及時快速的將氣象信息在災(zāi)害來臨之前發(fā)送到群眾手中，讓人們更早的得知災(zāi)害性氣候的來臨，以及時作出相應(yīng)防范措施。因此，在災(zāi)害性氣候應(yīng)對及預(yù)防中，氣象服務(wù)系統(tǒng)顯得相當(dāng)重要，在今后的工作中，應(yīng)加強對氣象服務(wù)技術(shù)的研究，以確保氣象信息準(zhǔn)確及時的服務(wù)于群眾。

3.2提高氣象預(yù)報準(zhǔn)確率。隨著科技的發(fā)展，氣象信息服務(wù)的預(yù)報準(zhǔn)確率也在相應(yīng)提高，可為人們生產(chǎn)生活提供準(zhǔn)確的氣象信息預(yù)報服務(wù)。在今后的工作中，氣象部門應(yīng)積極開展氣象預(yù)報技術(shù)研究，依靠先進的科技水平，不斷提升災(zāi)害性氣象預(yù)警能力，積極開展防范措施。對于重大氣象災(zāi)害及極端天氣，可及時利用衛(wèi)星遙感系統(tǒng)和氣象實時監(jiān)測系統(tǒng)對其作出及時、準(zhǔn)確的預(yù)報服務(wù)，不斷加強和提高災(zāi)害性氣象預(yù)報的準(zhǔn)確率。

3.3加強短時臨近預(yù)報服務(wù)。目前省市一級對多普勒天氣雷達應(yīng)用較多，也較專業(yè)，縣一級的預(yù)報員一般沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，對多普勒天氣雷達的應(yīng)用大都停留在監(jiān)測降雨系統(tǒng)移動及變化方面，對雷達的基本速度、譜寬、風(fēng)廓線等數(shù)據(jù)應(yīng)用較少，因此有必要加強對基層預(yù)報員雷達方面的培訓(xùn)，進而提高其短時預(yù)報服務(wù)能力，充分發(fā)揮多普勒天氣雷達的作用，提升氣象服務(wù)的效果。

3.4強化服務(wù)內(nèi)容。隨著多普勒天氣雷達系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，在對一些突發(fā)性、破壞性強的災(zāi)害氣候能夠進行全程跟蹤監(jiān)測，可以及時的通過相關(guān)信息傳播平臺提前進行預(yù)報。在預(yù)報過程中，要結(jié)合本地區(qū)不同季節(jié)、不同環(huán)境以及不同需要進行針對性的重點服務(wù)，并在平時工作中不斷積累相關(guān)經(jīng)驗，進行不斷的研究和改進，以更加人性、科學(xué)、合理的對氣象災(zāi)害進行預(yù)報服務(wù)。

四、結(jié)語

只有不斷加強氣象預(yù)報服務(wù)水平，并針對社會的需求研究不同的防御機制，才可對人們的生產(chǎn)生活提供有利的氣象服務(wù)保障，以進一步推動社會經(jīng)濟水平的發(fā)展。因此，我們氣象工作人員在今后要不斷尋求氣象服務(wù)改革措施，并充分利用現(xiàn)有的科技技術(shù)，更好的服務(wù)于社會，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

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