摘 要:目前精細化天氣預報產品越來越豐富,除了各種客觀的數值預報產品,中央、省級和地市氣象臺都制作了精細化指導預報,預報質量的管理考核制度相應發生了變化,也轉為了考核下一級對上一級、主觀對客觀的天氣預報是否具有訂正水平(即SPC是否大于零),這為訂正地的天氣預報員充分發揮優勢提供機會,也對訂正地預報員,特別是下一級的訂正地預報員提出更高的要求,市級新預報員和縣級預報員也經常詢問如何做訂正預報,下面我們以福州為例,就如何發揮預報員的訂正能力做一些探討。
關鍵詞:精細化天氣預報;訂正技巧;探討;
中圖分類號:TP391.13 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-09-00-02
一、訂正地預報員需掌握的技能
對已有的同一預報時段的天氣預報要有正的訂正能力,除了有扎實的理論基礎外,還必須弄清自己已有哪些能力?已具備哪些優勢?所以,我們先談談訂正地天氣預報員需要具備哪些技能?
(一)訂正地預報員需要有扎實的氣象理論知識
作為預報員需要有扎實的氣象理論知識(特別是:天氣學原理、氣象學、氣候學、數值預報基礎、氣象統計與分析、應用氣象學、農業氣象、雷達天氣學、動力氣象、流體力學基礎和地理)和基本氣象服務文稿撰寫能力,扎實的氣象知識是分析和制作天氣預報、開展氣象服務、科普普及和氣象科研的重要保證。特別是有這樣或那樣天氣發生后,不但要有扎實的天氣學知識,還需要其它方面的知識,才能把天氣預報做的更準,才能把老百姓的問詢回答的更準確更滿意。基本氣象預報與服務文稿撰寫能力是開展決策氣象服務和公益氣象服務的重要基礎,掌握專門行業的知識和需求是開展專業氣象的保障。
(二)訂正地預報員對本地的氣候特征要有一定的了解
我國的氣候特征豐富多彩,有的就是一個行政縣就有不同的氣候特征,所以,預報員要對所預報的地方氣候特征和地理要有一定的了解,如本地的地形特征,特別是河流分布、海陸特征、海拔高度和氣象要素分布特征(特別是平均值、歷史極值、概率等)、氣象災害類型和分布、移動路徑和隨時間變化特點等。如:福州地區的閩清、永泰、閩侯和福州市區≥35℃的年高溫日數可達30天以上,而平潭接近于0天。內陸和閩江兩岸是雷雨大風和冰雹的高發區。在沒有大的天氣系統影響時,午后福州城區多吹東南風,夜間多吹偏北風。
(三)訂正地預報員對各種客觀預報產品對本地預報能力要有一定了解
目前客觀預報產品較多,面對那么多的產品,我們必須對這些產品的特點有一定的了解,由于實際探測的資料不是格點化,數值預報產品都進行格點化處理,我們又很難了解到它們的處理方式和演算模式,所以,我們了解它們的特點要從初始場與對應時次的實況場對比開始,進行分析揣測,然后再類推,因為這關系到我們訂正預報的取向問題,如計算△Xij=Xi-Xj,將差值前放和后放會有很大的差別,我們用圖1來說明其取向的重要性,由圖1可以直觀地看出,如果是1×1的經緯距,則可東移移或西移約110km;如果是計算△Yij=Yi-Yj,則北移或南移約110km。我們經常看的客觀預報產品主要是數值預報產品,即歐洲、中國、日本、德國和美國等等,各家數值預報產品的預報能力和優點各有不同[1-7],從形勢場檢驗(與實況場的對比)看:歐洲中心的形勢場預報準確度最好,尤其是中高緯地區,赤道到低緯的各家的預報能力都很有限。從降水準確率應用經驗看:日本的36小時內的降水預報較好,德國、美國和歐洲的降水過程漏報的較多,對于有明顯的天氣過程,各家的預報都比較準確,而日本的產品在梅雨季節和夏季的午后不穩定降水的預報準確性更高,但一般是預報夏季降水量級偏大,冬季的偏小,范圍也偏小。當然,各國的氣象事業都在發展,不足的地方會不斷被改進,上述不足可能會被逐步克服,預報的準確率會不斷提高,平時應用時要注意不斷總結。
(四)訂正地預報員要熟悉不同的天氣形勢對本地的影響特征
不同天氣系統經過一個地區造成天氣發生的時間、空間和強度各不相同,特別天氣系統經過復雜地形[8]的地區,出現的天氣更是千差萬別,這就需要預報員更加注意總結積累,在客觀預報還無法較為準確預報的情況下,訂正地預報員更能發揮總結積累的成果。如:在偏東環流形勢下,閩江兩岸、羅源、連江和長樂一帶更易出現暴雨;在西南風急流形勢下,福清、長樂一帶更易出現暴雨或大暴雨。在春季,冷空氣從沿海影響福州地區時,羅源的最高氣溫常常會比永泰低10℃以上。
(五)訂正地預報員要掌握某個季節或某種天氣系統下特別的預報能力
中國地域遼闊,各個季節一般有明顯的天氣系統起主導作用,同樣的天氣系統往往出現的天氣又千差萬別,掌握某個季節或某種天氣系統下較強的預報能力可以明顯提高城鎮精細化預報訂正整體水平。如果上級指導預報是經過主客觀結合制作的,則還要熟悉制作人的綜合能力和特有的習慣。
(六)訂正地預報員對臺站站址變遷的特征要有一定的了解
了解臺站的變遷對制作或訂正上一級天氣預報非常重要,因為有些臺站搬遷后,數據的連續性和代表性可能發生大的變化,如果還按原來的標準制作或訂正上一級預報,則難以得到更準確的結論。比如:閩侯觀測站搬遷后,對高溫有明顯的影響,日最高氣溫日數明顯偏多,氣候特征更偏向于內陸性[9]。連江和長樂的站址也變更了,站址變更的時間雖不長,但長樂的大風和連江的氣溫差異已經表現出來了,在制作或訂正上一級精細化城鎮天氣預報時,要特別加以注意。
二、預報訂正的方法
(一)對比法。對比法主要有當前環流與昨日環流形勢對比;當前環流與未來環流形勢對比;未來環流與歷史環流形勢對比;各家(如國內和國外、中央和省、市氣象臺)的預報具體最終結論的對比;各位首席預報員或非首席預報員的意見的對比。在對比時,除了對比大環流背景外,還特別要注意各氣象要素、環流或天氣出現和持續時間的對比,根據對比的結果對所要預報的天氣或要素的大小、強弱、落區、出現時間和持續時間做出相應的增減或調整。如:在做降水量的訂正時,要特別注意濕度層的厚度、垂直上升速度的大小和持續時間的對比;做最高和最低氣溫預報訂正時,要注意天空狀況和天空云的出現時間、風速大小、有無冷暖平流、有無降水和降水出現時間的對比,同時還要考慮所處季節的不同。
(二)概率法。在要分析的天氣形勢和氣象要素特征不是十分明朗的情況,應用天氣事件發生概率的大小,可以提高預報的準確率,當發生的概率大小差不多時,可以考慮多種天氣事件或多個要素組合的發生概率。如:在福州暴雨發生概率都差不多的情況下,如果把天氣形勢(切變線或高空槽位置,鋒面、濕干區)、要素(氣溫、氣壓、濕度、風向、風速)和天氣發生的季節特征與暴雨發生的概率大小組合起來,找出發生暴雨概率最大的天氣事件和要素組合,則可以更好判斷出暴雨落區,如:特別是臺風從福州以南西移時,羅源和平潭更易發生暴雨和前面提到的在西南急流下,福清、長樂易發生暴雨。
(三)相似法。相似法與對比法有重疊的地方,當天天氣形勢和各要素場與歷史的某個過程非常相似時,可以考慮按該相似過程的所發生天氣為參照進行修正,需要注意的是高低層風向風速的細微差別會造成天氣落區、強度和出現時間的大差別,會出現“失之毫厘,謬以千里”的結局,而且速度越大,差別越明顯,這主要是因為風速的單位為m/s,850、700和500hpa風速常各在10、15和20m/s以上,以km/h為單位,則分別為36、54、72km/h以上,3h至少可達100km,如果850hpa有2m/s的誤差,則落區可以偏差7.2km左右,如果有5m/s的誤差,則有近18km的落區偏差。
(四)經驗法。經驗法主要有前人總結和自己在長期值班過程積累的經驗,前人總結的經驗還需自己在實際應用中再體會,而自己在長期值班過程的積累經驗則印象更深,準不準或好用不好用自己心里更明白,應用起來更會得心應手,有些經驗可能還未做系統全面的總結或目前還找不到更合理的解釋,只算是只可意會,無法言傳的經驗,這也許是管理層要求保持預報員隊伍穩定的原因之一。
(五)多模式集成法。這里所講的多模式集成法是指利用計算機運算能力,應用編成的多種天氣預報模式運算得到的預報結果的集成,多模式集成法不但可以考慮了以上介紹的四種方法,還同化各層次的多種探測資料,改變不同邊界條件、利用運動方程的不同假設模式和不同計算模式進行的氣象預報,然后挑選出現可能性最大的結果,從目前應用的評估來看,該方法的預報準確率更高,也是未來大力發展的方向。
三、結語
要更進一步提高預報質量,要達到下一級臺站對上一級臺站、主觀對客觀的天氣預報有正的訂正水平,要求訂正地預報員不但有扎實的理論和豐富的經驗,熟悉本地地理、氣候特征和預報模式特征,還要采取適當的策略。在全球氣候變暖,突發性災害性天氣事件頻發的背景下,客觀預報模式難以立即適應新的極端天氣過程的情況下,訂正地氣象預報員更能發揮優勢[10-15],特別是熟悉本地災害性天氣特征、氣候特征和服務需求的優勢,更能發揮出正的預報訂正水平,特別是災害性天氣短臨預報服務的能力。
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