解析基于接近度概念的強對流天氣預報方法

殷麗霞（甘肅省氣象局，甘肅　蘭州　730030）

解析基于接近度概念的強對流天氣預報方法

殷麗霞
（甘肅省氣象局，甘肅蘭州730030）

本文首先對強對流天氣預報的重要性進行分析，并對接近度概念在強對流天氣預報中應用的理論基礎和具體應用展開研究與分析，為接近度概念在強對流天氣預報中的應用提供資料參考。

接近度概念；強對流；天氣預報；方法

天氣預報對人們的生產和生活作用巨大，但由于天氣預報是通過應用大氣變化規律和近期天氣形勢對未來一段時間內的天氣進行預測，因而其準確度一直很難保證。在科學技術發展日新月異的今天，天氣預報準確度得到了顯著的提升。但對于強對流天氣和的天氣預報準確度一直比較低，強對流天氣預報已經成為擺在全世界氣象預報工作者面前的重要課題。

一、強對流天氣預報的重要性分析

強對流天氣時指發生突然、天氣劇烈、破壞力極強的，并伴有雷雨大風、冰雹、龍卷風和局部降雨的對流行災害天氣。強對流天氣多發生于小尺度的天氣系統，是由于空氣在小空間內劇烈垂直運動導致的。正因如此，強對流天氣空間尺度小，變化劇烈，運用現有的天氣預分析技術很難對其進行準確的分析。但強對流天氣一旦出現，會帶來巨大的風害、澇害、冰雹等自然災害，并且還容易出現強風和龍卷風。這對城市居民的生活和農業生產帶來了巨大的影響，并且會帶來巨大的人員傷亡和經濟損失。為了提高強對流天氣預報的準確性，各國行業專家十分重視對強對流天氣的研究，近年來其分析技術更是進步顯著。

二、接近度概念在強對流天氣預報中的應用的理論基礎

基于接近度概念的強對流天氣預報方法，在世界范圍內應用比較廣泛。作為一種比較成熟并被應用于實際的強對流天氣分析方法，雖然其準確性也受到一定的質疑，但相比于現代科技掌握的天氣分析方法，仍然有著無可比擬的技術優勢。接近度概念的強對流天氣分析中的應用，是基于人們對自然現象的觀察和理解。一般而言，強對流天氣的發生源于一定的氣象觸發系統和天氣背景，從微觀上研究則表示強對流天氣的出現會有著比較接近的氣象要素和對流參數時空分布表現。只要能夠對強對流天氣的這種為微觀氣象和條件分布進行分析和統計，就能夠找到強對流天氣發生的規律，并幫助氣象分析人員抓住強對流天氣表現的普遍條件。

因此，接近度概念在強對流天氣分析中的應用，是基于大量數據整理和分析基礎上的，雖然這種方法并不能準確、可靠的對強對流天氣進行分析，但卻是一種切實可行的有效方法。在強對流天氣分析中，應用接近度概念時不僅需要對歷史發生的強對流天氣資料進行宏觀比對和研究，在微觀上還要進行量化分析與研究。其中比較經典的要素包括熱力、動力、水汽等條件，只要對這些條件建立系統的參考序列，有助于我們建立數值模型，通過對天氣現狀的帶入來找到強對流天氣發生和其表現類型的臨界點，從而對強對流天氣所帶來的結果進行預報。

三、接近度概念在強對流天氣分析中的具體應用

（一）氣候基態的扣除

大自然對于人類來講仍然充滿著神秘，雖然我們的模型分析和大氣分析技術不斷進步，但天氣的變化莫測總是給天氣分析工作帶來困難。在強對流天氣分析中應用接近度概念，雖然能夠比較準確的預測天氣，但所建立的模型卻受到時間、地理和空間等因素的影響，雖然能夠預測強對流災害的發生，但所有的預測卻不一定都能夠成為現實。這是由于天氣系統的出現和強度變化實際上是大氣結構、屬性相對于氣候常態的一種偏移，這種偏移會不會導致氣象災害的發生，卻與特定地區某段時間大氣變化的情況有關聯。而地球上任何地區的大氣都是在動態變化的，如果僅僅憑借參數來分析天氣，雖然參數上與某些強對流天氣發生時吻合，但如果偏離氣候常態的異常程度不同，也并非一定會發生相同或相似的強對流天氣。

為此，在強對流天氣分析中應用接近度概念，我們還要對氣候基態進行扣除，綜合氣象參數和氣象基態偏離程度建立數學模型，從而實現強對流天氣氣象分析可靠性的提高。而在氣候基態的計算中，需要排出人為月份劃分所帶來的突變和過長時段平均會弱化基態的問題，并以當日為中心，前后一周為時間半徑來逐日得到氣候基態，從而實現對強對流天氣更準確的分析。

（二）權重的分配

由于強對流天氣對不同對流參數表現出不同的敏感性，如何取舍就需要分配給每個參數不同的權重。實踐表明，一個對流參數能否有效表征對流天氣的特征，并在業務上有較強的可用性，在具有明確物理意義的條件下，應該具備兩個基本特征。歧義就是這個參數能夠在強對流和非強對流天氣或期后平均太間表現出明顯的差異性，而差異性越大，則說明對強對流天氣的指示意義越大。另一個特征是，其自身要相對穩定在一個濕度的區間，不能有較大的波動，以降低在使用上遇到的困難。將需要納入參考序列的各對流指數構成的幾何為待評價方案幾何，通過對強對流氣象發生時各對流指數和非強對流天氣或與氣候基平均太差異做為效益型指標，能夠提高強對流天氣分析的準確度。

（三）數據處理

比較序列的來源一般要求定點和定分辨率，以保證分析模型的準確性。在空間上要統一空間分辨率，只有這樣才能使接近度計算的數據更科學，并且具有普遍性。但由于參考序列、比較序列和氣候基態中對流參數量綱、單位不同，因此在接近度計算嵌需要進行標準化處理。

（四）接近度計算

接近度計算包括模糊近度、海明接近度、形態接近度、灰色關聯接近度、定比接近度等，在當前強對流天氣分析中最長用的就是模糊接近度、形態接近度和定比接近度。模糊數學方法在氣象上應用比較早，其計算方法和理論都比較成熟。而形態接近度則是通過數據曲線的形態比對進行分析，這種分析方法量化性差，但分析結果較為準確。定比接近度則偏重對流參數在序列中的權重分析，這種比對方法具有廣泛的應用前景。

綜上所述，接近度概念在強對流天氣分析中的應用相比于其他分析方法更為有效，該方法已經在國內氣象分析中得到應用，并取得了較好的成果。實踐證明，接近度概念的額強對流氣象分析具有較好的發展前景。隨著社會各界對氣象預報準確度要求的不斷提高，我們必須不斷優化和創新氣象分析技術與方法，提高強對流天氣預報的準確度。只有這樣，才能為社會和經濟的發展做出更大的貢獻。

[1]倪麗霞,王建英,陶林科,等.加密自動站資料在吳忠強對流天氣預報中的應用[J].寧夏工程技術,2014,13(2):102-107.

[2]曾明劍,張備,吳海英,等.基于接近度概念的強對流天氣預報方法研究[J].高原氣象,2015,34(5):1357-1368.

（編輯：魏翔）

P465.1

A

1673-9019(2016)22-0025-02

2016-7-7

殷麗霞（1982-），甘肅酒泉人，國家一級播音員，主要從事播音主持工作。