摘 要:隨著社會經濟的快速發展以及互聯網的逐漸普及,對于天氣進行的預報工作大都集中在了對各種不同數值預報產品的可靠性及可行性的分析上。本文重點對短期天氣預報分析流程和技巧進行總結探討。
關鍵詞:短期天氣預報;分析流程;技巧;數值預報產品
目前,天氣預報在人們的日常生產生活中占據重要內容,短期天氣預報主要是指時效性為24~72h內的天氣預報。以天氣學為主要原理的短期預報,需要根據預報人員自身的經驗和物理定性關系為基礎的天氣學模式,而以統計學原理為基礎的統計學模式,這兩種的人為主觀性較強,在預測過程中還有很大的局限性存在。動力學模式主要是利用氣象要素的分布與未來天氣之間的關系建立起來的,這種預報方法更加直觀,其應用范圍較廣,在氣象部門中被廣泛使用。
一、短期天氣預報分析流程
氣象臺站短期天氣預報分析思路是:預報接班、檢查上班預報服務情況、修正和分析不同類型電子版天氣圖、分析天氣形勢和天氣系統、使用指標站的氣象要素、結合預報經驗、分析氣象要素變化、對雷達資料和衛星云圖的應用、分析數值預報產品等過程。預報工作人員應根據預報流程設定步驟和分析時間,之后將分析依據和結論填寫在對應的位置上。使用這種業務流程對短期天氣進行預報分析有很大的缺點存在,預報思路不清晰,同時缺乏精細化的天氣預報分析流程。有一部分預報人員對于海量的氣象信息資料根本無從著手,始終處于混亂的狀態中,這樣的預報很難被大眾接受。所以,在當前這樣的背景下,建立起完善、科學的天氣預報分析流程顯得至關重要。
1.建立兩個三維概念。大氣層相當于一個立體的空間結構,同巖石圈、水圈及生物圈之間具有密切聯系。大氣層隨時間變化而發生變化。所以,預報人員在對天氣進行分析的過程中需要建立起兩個分析天氣預報的三維概念。第一個三維概念主要是建立天氣圖分析過程中所形成的各種氣象要素場、時間場及空間場;第二個三維概念則是三維時空概念,就是在對天氣預報進行制作的過程中需要形成上下、左右、前后等不同方面的立體分析思路。
2.天氣預報分析流程。當前,氣象部門可以使用的氣象資料種類較多,這里只針對大部分氣象部門普遍使用的氣象資料進行分析。根據這些氣象資料建立了短期天氣預報分析流程:從過去—現在—未來;從高空—低空,從上游—下游,從常用資料—輔助資料,從主要氣象要素—次要物理量場。在對過去或者現在某時間段的天氣實況進行分析的過程中,需要結合天氣實況、溫度、濕度、風、MICAPS實況圖、雷達圖、衛星云圖以及自動氣象站資料。在分析MICAPS實況圖的過程中應根據先地面,再高空,最后低空的順序進行。分析雷達圖時應依次從上游—本地—下游的順序。目前,氣象部門使用的數值預報產品主要包括有歐洲數值中心、日本傳真圖等。對于有實力的臺站來說,還建立起了WRF、MM5、ARPS等不同種類的中尺度預報模式,因這些中尺度模式的使用時間較短,再加上適用范圍限制,很多預報員還沒有充分認識到這些模式的穩定性和準確性,只能將其看做是輔助工作的一種,對其的使用頻率還較低。
二、主觀分析在短期天氣預報中的應用
1.氣象圖主要內容。人們平時看到的天氣預報,通常會有地圖出現,上面有各個地區在同一時間內的溫度、濕度等氣象要素信息,這就是天氣圖。天氣圖上面的數據信息代表實際的觀測結果,主要是將不同地區在同一時刻的氣象要素結果匯總之后填寫在同一張圖上,可以確保不同地區的人們直觀的看到本區域內某一時刻的天氣情況,也可以據此推測天氣的變化情況。對于臺站內的工作人員來說,通常會繪制高空和地面兩種代表天氣的天氣圖作為參考,天氣圖的底圖上需要詳細填寫出各個觀測站提供的氣象要素信息。
2.地面天氣圖的繪制。氣象臺接收到某區域內的氣象要素數據信息后,結合相關的業務規范將這些信息一一填寫到特制的地圖上,填寫之后要做好分析工作,分析完成后的地面天氣圖就被人們稱之為地面實況分析圖,簡稱地面圖。將觀測到的氣象要素數據信息填寫到地面圖上,不僅可以將地面的天氣實況直接反映出來,還可以將部分高空天氣情況間接表示出來。
3.地面天氣圖的有效分析。在填制完成地面天氣圖后,可以很清楚看到不同區域天氣情況,如果要看出整個區域天氣情況,還要結合幾方面詳細分析地面天氣圖上的觀測數據信息,將氣壓相同的各點連接起來分析海平面等壓線,這樣就能反映出海平面的氣壓場;分析等3h的變壓線,在對其分析過程中主要是使用平滑斷線將各個地區3h內氣壓變量相同的地點連接成線。
4.地面天氣預報圖的詳細介紹。通常情況,氣象臺站每天都要分析四次地面天氣圖,對于預報人員來說需要結合幾張連續的天氣圖來分別識別不同種類的天氣系統,要認真分析不同天氣系統的發生、發展規律以及移動路徑。借助于外推法、物理分析法以及引導氣流等相關分析方法,后結合其他相關資料,對天氣系統在未來一段時間內的移動路徑和發展情況進行預報。這種天氣預報準確性受到預報方法和預報人員自身經驗影響,預報人員自身主觀判斷能力和預報經驗影響很大,所以又稱為主觀預報。
5.分析衛星云圖的影響系統。衛星云圖分析的重點是天氣帶的位置,判斷云系的發展變化,判斷是否有鋒面云系進入到預報地區,衛星云圖可以有效彌補地面測站不足。
6.進行預報思路的匯總與編寫。在分析完形勢圖之后,要將數值預報圖調出來,認真分析預報結果之間的差異,分析是否出現漏洞和可能出現的原因。通過分析高空圖和地面圖,之后根據數值預報和一些輔助資料進行預報。預報主要包括有主要天氣、最低氣溫、最高氣溫、風向風速。溫度預報應結合歷年平均氣溫和天氣還有近幾日的溫度。
預報思路是否正確直接對此次天氣預報的成功率產生影響,對預報人員來說預報思路是做好天氣預報工作的根本。首先,對近期大型環流背景和主導系統的發生發展進行分析和判斷,其次,為未來一段時間內將會對當地天氣系統產生影響及影響部位的主要結構特征進行分析、判斷;接著,應認真考察局部地區的天氣實況以及氣象條件;然后,結合幾種數值預報產品給出的結論進行一系列的分析、判斷和訂正,并使用科學合理的方法認真考慮上一級預報單位的指導預報意見,同時還要還要根據當地天氣建立起來的動力統計解釋模型的預報和統計學綜合預報的結果進行分析,并在此基礎上做好匯總制定出短期預報;最后,應認真聽取其他單位會商的預報思路、意見以及預報結果,并找出差別,不斷改進和完善預報思路。將前1d的預報結果和天氣實況進行對比分析,找出兩者之間的差異,并認真分析差異源,并在以后的預報中進行綜合考慮。
參考文獻:
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作者簡介:何梓牧(1995-),男,漢族,甘肅省民勤縣人,本科大氣科學專業在讀。