談數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用淺析

索朗多吉 強(qiáng)久

摘要：近年來(lái)我國(guó)國(guó)內(nèi)外的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度，得益于科技和研究水平的不斷提升，也在不斷的提高。在這樣的社會(huì)環(huán)境以及自然環(huán)境下，數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的數(shù)量在不斷增多，而不同產(chǎn)品的精確度也有一定的差異，越來(lái)越多的產(chǎn)品受到了我國(guó)廣大氣象業(yè)務(wù)研究人員的高度重視，并且高精度的預(yù)報(bào)產(chǎn)品，在我國(guó)的相關(guān)部門中得到了極為廣泛的應(yīng)用。在這樣的背景下，許多數(shù)值產(chǎn)品都在不斷的更新和換代，對(duì)于我國(guó)的天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的效果極為良好，相關(guān)工作人員需要對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，通過(guò)這一方式使我國(guó)的天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)更加準(zhǔn)確保障我國(guó)的未來(lái)社會(huì)發(fā)展以及自然環(huán)境管理發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品;天氣預(yù)報(bào);探討分析;研究

天氣預(yù)報(bào)是我國(guó)氣象局國(guó)家氣象中心所管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而目前所發(fā)布的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品主要是全球同化預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及有限趨同化預(yù)報(bào)系統(tǒng)。主要應(yīng)用于業(yè)務(wù)的分析，并且對(duì)最終的預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行判斷，通過(guò)各點(diǎn)場(chǎng)的形式發(fā)布系統(tǒng)，在進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)用極為方便，而為了更加便捷的對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的使用狀況進(jìn)行分析，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行深入研究，了解數(shù)值預(yù)報(bào)的應(yīng)用特點(diǎn)以及資料處理等多方面內(nèi)容，只有當(dāng)每一項(xiàng)內(nèi)容得到有效的管理，才能保障最終的預(yù)報(bào)質(zhì)量。

一、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的應(yīng)用意義

數(shù)值預(yù)報(bào)的主要應(yīng)用方式是，將大氣的演變規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)可進(jìn)行解答的方程式，工作人員只需要根據(jù)觀測(cè)獲得目前自然環(huán)境中大氣的初始狀態(tài)，在已知或者設(shè)定的強(qiáng)迫條件以及邊緣條件下，通過(guò)對(duì)這一方程式進(jìn)行解答則能夠獲得來(lái)自于未來(lái)的天氣或者氣候狀況的資料，通過(guò)對(duì)這類資料進(jìn)行分析，工作人員可了解天氣的變化特點(diǎn)，最終對(duì)氣候作出預(yù)報(bào)。這像預(yù)報(bào)方式中所使用的方程組，具有著較高的復(fù)雜性，工作人員難以求出最正確且最詳細(xì)的解答，所以只能借助于高性能的計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行求解，并且求解方式也只能是相關(guān)數(shù)據(jù)的近似求解，不能精確到某一數(shù)值通過(guò)的相關(guān)數(shù)據(jù)后，工作人員還需要憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，而這也就是數(shù)值預(yù)報(bào)的特點(diǎn)，這是解決目前氣象問(wèn)題無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的一個(gè)可行方式。

根據(jù)大氣狀況預(yù)報(bào)數(shù)值，天氣能夠在一定的初始和邊界條件下，采用大型計(jì)算機(jī)解決天氣演化的描述過(guò)程，并且能夠解決流體力學(xué)和熱力學(xué)方程的數(shù)值計(jì)算，工作人員可以對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析了解，預(yù)測(cè)未來(lái)某一時(shí)期大氣運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和天氣現(xiàn)象。數(shù)值預(yù)報(bào)方式與經(jīng)典的天氣預(yù)報(bào)有著極大的不同，是以一個(gè)針對(duì)定量和客觀數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，所以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)最重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是選擇一個(gè)合適的計(jì)算方式，并盡可能在計(jì)算過(guò)程中減少誤差。穩(wěn)定的計(jì)算以及相對(duì)快速的計(jì)算模型，對(duì)于提高數(shù)值的精確度來(lái)說(shuō)，有十分重要的作用。所以工作人員需要將雷達(dá)觀測(cè)、衛(wèi)星觀測(cè)和常規(guī)觀測(cè)等多種方式應(yīng)用于其中，盡量獲得準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)，通過(guò)這種方式使數(shù)值預(yù)報(bào)的最終準(zhǔn)確度得到保障。

二、數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的具體應(yīng)用方式

1. 傳統(tǒng)天氣預(yù)報(bào)與數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的對(duì)比

傳統(tǒng)天氣預(yù)報(bào)在進(jìn)行分析時(shí)，工作人員往往需要從實(shí)際的天氣狀況入手，采用運(yùn)動(dòng)學(xué)和物理分析的方式來(lái)判斷地面以及天氣的情況，隨后在高空的狀態(tài)下進(jìn)行分析。這一系統(tǒng)的準(zhǔn)確度以及運(yùn)動(dòng)的影響與地面環(huán)境變化有極為密切的關(guān)聯(lián)工作人員需要對(duì)地面環(huán)境憑借自身經(jīng)驗(yàn)以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)提供預(yù)測(cè)并提出具體的預(yù)測(cè)因素，只有這樣才能夠保障最終的預(yù)測(cè)質(zhì)量。而數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中采用理論數(shù)字公式的方式進(jìn)行判斷，工作人員在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)僅僅需要對(duì)數(shù)據(jù)代入公式后，即可進(jìn)行計(jì)算其準(zhǔn)確性，明顯高于人為的主觀經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方式，預(yù)測(cè)員的重點(diǎn)是在數(shù)值預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)獲取上，可以使用設(shè)備以及自身知識(shí)，直接掌握信息的變化以及數(shù)字的準(zhǔn)確度判斷，最終的數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果是否出現(xiàn)明顯的不合理現(xiàn)象，如果沒(méi)有，則可以使用數(shù)值預(yù)報(bào)的結(jié)果，而如果出現(xiàn)了明顯的不合理現(xiàn)象，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的修訂，保障最終預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性即可。

2. 數(shù)值預(yù)報(bào)圖的預(yù)處理工作

目前我國(guó)所設(shè)置的數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)產(chǎn)品中，每一個(gè)預(yù)測(cè)圖上，都采用紅星或者是小紅旗的方式進(jìn)行地點(diǎn)的標(biāo)志，這樣能夠幫助工作人員更加全面的了解天氣系統(tǒng)以及物理分布的相對(duì)位置，在地面、高空和低壓系統(tǒng)中心以及物理量中心，可以根據(jù)以往、當(dāng)時(shí)、預(yù)測(cè)的位置對(duì)移動(dòng)路徑進(jìn)行追蹤，例如熱帶氣旋和臺(tái)風(fēng)在預(yù)測(cè)圖上都按要求標(biāo)志有相應(yīng)的顏色和符號(hào)。工作人員可以根據(jù)矢量預(yù)測(cè)相應(yīng)的壓力，并結(jié)合歷史以及現(xiàn)實(shí)狀況，參考850hpa溫度場(chǎng)的預(yù)報(bào)結(jié)果，應(yīng)用不同顏色的比對(duì)其方位的位置進(jìn)行標(biāo)注。工作人員可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)字輪廓預(yù)測(cè)不同氣旋或者臺(tái)風(fēng)的發(fā)展方向，同時(shí)對(duì)于天氣影響的差異，有物理量分布的明顯數(shù)值，可以取極限進(jìn)行處理，而下沉運(yùn)動(dòng)區(qū)可以采用紅色或者藍(lán)色的光圖區(qū)進(jìn)行記錄。預(yù)處理工作需要相關(guān)工作人員根據(jù)具體的天氣預(yù)報(bào)需求以及不同的系統(tǒng)做出相應(yīng)的調(diào)整，保障數(shù)值分析工作更加直觀，一目了然。

3. 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的格點(diǎn)資料預(yù)處理工作

工作人員對(duì)格點(diǎn)預(yù)報(bào)處理工作的主要任務(wù)是對(duì)報(bào)告結(jié)果進(jìn)行翻譯以及核對(duì)確認(rèn)數(shù)據(jù)的具體定位，工作人員首先需要對(duì)格點(diǎn)預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)內(nèi)容進(jìn)行判斷記錄，預(yù)報(bào)時(shí)效，確認(rèn)數(shù)據(jù)具有時(shí)效性，其次工作人員還需要對(duì)報(bào)告結(jié)果中的數(shù)字由數(shù)位進(jìn)行分割并對(duì)其進(jìn)行放大和縮小做好正負(fù)號(hào)的判定，在發(fā)生錯(cuò)報(bào)時(shí)，需要對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，并且對(duì)其中明顯異常的數(shù)據(jù)還可以直接排除。在獲得經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)和工作人員需要采用相應(yīng)的格式將其存儲(chǔ)至硬盤中備用。

4. 數(shù)值預(yù)報(bào)的資料處理

數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，在進(jìn)行資料的處理時(shí)，工作人員首先需要對(duì)資料的正確度進(jìn)行判斷，客觀分析資料的可參考性，工作人員需要直接將觀測(cè)資料獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入至計(jì)算機(jī)中，通過(guò)高配置計(jì)算機(jī)對(duì)空間分布以及不均勻觀測(cè)站的資料進(jìn)行分析，通過(guò)客觀分析的方式確定格點(diǎn)值和臺(tái)站值的方程，隨后將事先編輯好的程序錄入到計(jì)算機(jī)中，而每一次數(shù)值預(yù)報(bào)前，工作人員都需要將觀測(cè)資料帶入其中確認(rèn)資料的可參考性。為了保障準(zhǔn)確度，工作人員也需要對(duì)資料進(jìn)行初始化的處理，分析不同儀器所獲得的7項(xiàng)要素，通過(guò)多儀器判斷的方式確認(rèn)其中的誤差，如果將儀器的觀測(cè)誤差引入的方程組中，則會(huì)發(fā)現(xiàn)其中有一部分虛假的數(shù)據(jù)，而這項(xiàng)虛假的數(shù)據(jù)如果不進(jìn)行有效的排除處理，就會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果受到影響。

總結(jié)

隨著近年來(lái)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的不斷發(fā)展，數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的技術(shù)和準(zhǔn)確度都在不斷的提高和優(yōu)化，能夠使我國(guó)氣象工作人員更加準(zhǔn)確的了解天氣的特點(diǎn)，通過(guò)這一方式能夠有效保障氣象的較高水平，使未來(lái)相關(guān)技術(shù)得到進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，這也有助于我國(guó)的天氣預(yù)報(bào)工作更加準(zhǔn)確，保障我國(guó)的未來(lái)天氣管理發(fā)展。

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