淺談短期天氣預(yù)報的分析流程與技巧

摘要：本文在短期預(yù)報發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點分析了短期天氣預(yù)報分析流程與技巧，最后給出了增強短期天氣預(yù)報準(zhǔn)確率對策，為相關(guān)學(xué)者和工作人員提供科學(xué)參考依據(jù)，以期將短期預(yù)報在工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展中的指導(dǎo)作用充分發(fā)揮出來。

關(guān)鍵詞：短期天氣預(yù)報;現(xiàn)狀;分析流程;技巧

引言

天氣預(yù)報已逐漸成為現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活不可獲取的基本信息之一，短期天氣預(yù)報是指時效性在24～72h之間的天氣預(yù)報。目前天氣學(xué)模式、數(shù)據(jù)動力學(xué)模式和統(tǒng)計學(xué)模式在短期天氣預(yù)報中應(yīng)用的較為廣泛。以天氣學(xué)作為主要原理，將氣象經(jīng)驗和物理定性關(guān)系進(jìn)行結(jié)合的天氣學(xué)模式，以及將統(tǒng)計學(xué)原理作為基礎(chǔ)的統(tǒng)計學(xué)模式都具有人為主觀方面的特征，預(yù)測中局限性特點突出。建立起當(dāng)前氣象要素分布與未來天氣間的物理定量關(guān)系的動力學(xué)模式，對計算機系統(tǒng)進(jìn)行了充分應(yīng)用，計算方法較為精確，輸出的數(shù)值更加客觀，這種數(shù)值預(yù)報方法的客觀性特點突出，應(yīng)用范圍極為廣泛。

1、短期天氣預(yù)報發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的增強，社會大眾對氣象服務(wù)的需求不斷加強。傳統(tǒng)氣象服務(wù)弊端逐漸顯現(xiàn)，同時也為新型天氣預(yù)報技術(shù)的發(fā)展提供了更多的機遇和挑戰(zhàn)。因科學(xué)技術(shù)手段的影響，我國傳統(tǒng)氣象服務(wù)中還存在氣象預(yù)測精準(zhǔn)度不高，信息傳遞不及時、預(yù)測效率急需要增強等發(fā)展弊端。科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，我國短期天氣預(yù)報的數(shù)據(jù)集成化和預(yù)測精準(zhǔn)化水平不斷提升，在增強氣象預(yù)報準(zhǔn)確度的同時，還促進(jìn)其朝著空間化方向邁進(jìn)。因未來短期天氣預(yù)測是對整個地球環(huán)境進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，短期天氣預(yù)報將在各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，短期預(yù)報產(chǎn)品也逐漸朝著商業(yè)化和信息化方向發(fā)展。

2、短期天氣預(yù)報中的主觀分析

天氣預(yù)報中的基本資料是天氣圖，可通過動態(tài)方式來記錄氣象觀測數(shù)據(jù)，它主要是在同一張圖中反映氣象信息，通過對每個時刻不同地區(qū)的氣象觀測進(jìn)行實時監(jiān)測和記錄，對氣象信息進(jìn)行演練，進(jìn)而實現(xiàn)繪制短期天氣發(fā)展形態(tài)圖形，臺站繪制出的天氣圖主要包括有地面和高空天氣圖等。

天氣圖的分析流程主要為：首先，填制地面天氣圖，通常情況下，氣象部門會借助于雷達(dá)和衛(wèi)星觀測資料，以傳真的方式向傳真臺進(jìn)行傳遞。在接收到對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氣象要素數(shù)據(jù)信息后，工作人員會結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在基礎(chǔ)地圖上填制觀測到的氣象信息，經(jīng)過科學(xué)分析后可形成地面天氣圖。根據(jù)氣象部門的相關(guān)規(guī)定，填制地面天氣圖上的觀測資料時間間隔為6h。其次，分析地面天氣圖，地面天氣圖分析的內(nèi)容包括有高低壓中心強度、非高原地區(qū)等壓線;赤道輻合帶，切變線;熱帶氣旋所處位置;天氣現(xiàn)象等。臺站對地面天氣圖的分析是每天4次，預(yù)報人員可結(jié)合連續(xù)的天氣圖對不同的天氣系統(tǒng)進(jìn)行分別識別，可將天氣情況的發(fā)生發(fā)展及移動路徑表現(xiàn)出來。結(jié)合外推法、物理分析法和引導(dǎo)氣流法等相關(guān)分析方法，并結(jié)合相關(guān)資料信息，可對未來天氣系統(tǒng)的移動和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行預(yù)報。其中預(yù)報方法的選取和預(yù)報人員的經(jīng)驗水平均會對預(yù)報的準(zhǔn)確性水平產(chǎn)生很大的影響，主要依靠預(yù)報人員的主觀判斷，因此，該方法被稱之為主觀預(yù)報。

3、短期天氣預(yù)報的數(shù)值分析

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展和高速大容量計算機的出現(xiàn)，主觀預(yù)報開始逐漸朝著數(shù)值天氣預(yù)報轉(zhuǎn)移。在初始值條件一定的情況下，利用數(shù)值計算對天氣演變過程進(jìn)行描述，進(jìn)而預(yù)測區(qū)域未來時間段內(nèi)的天氣情況和運動狀態(tài)的方法稱之為數(shù)值天氣預(yù)報。其中數(shù)值分析預(yù)報在短期天氣預(yù)報工作中使用的最為廣泛，相較于傳統(tǒng)天氣學(xué)預(yù)報方法，數(shù)值分析的客觀性和直接特征較為突出，同時還有較高的易讀性。數(shù)值天氣預(yù)報需要在一定的基礎(chǔ)條件上進(jìn)行構(gòu)建，在應(yīng)用到短期天氣預(yù)報前，應(yīng)建立起同該地區(qū)、該時段對應(yīng)的預(yù)報模式，并找出合適的計算方式，以確保最終數(shù)據(jù)計算的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性水平。短期天氣預(yù)報中的數(shù)值分析，對氣象要素數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平要求較高，氣象部門往往會選用雷達(dá)觀測資料和衛(wèi)星觀測資料。

數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)開展短期天氣預(yù)報的主要流程為：處理與收集觀測資料——輸出與分析預(yù)報產(chǎn)品——發(fā)布預(yù)報。其中數(shù)據(jù)預(yù)報產(chǎn)品的收集和處理的格式是圖形和格點報文，而數(shù)值預(yù)報圖發(fā)送的方式是傳真，預(yù)報圖的預(yù)處理主要是標(biāo)示相對位置、距離、各中心的位置，矢量等壓條件下的預(yù)報鋒面位置標(biāo)示、預(yù)報槽線、切變線位置標(biāo)示等。目前歐洲中心數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品和國家氣象中心數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品T639是氣象部門常用的數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品格點資料。預(yù)處理主要是對格點預(yù)報的內(nèi)容、預(yù)報時效進(jìn)行處理;按數(shù)位分割報文內(nèi)的數(shù)字，或放大倍數(shù)或還原，還能判斷正負(fù);定位相應(yīng)網(wǎng)格點數(shù)據(jù)等;按照一定的格式對經(jīng)過處理數(shù)據(jù)重新進(jìn)行存盤，方便下次使用。

自氣象部門使用數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品以來，使得傳統(tǒng)預(yù)報業(yè)務(wù)的工作程序和思路均得到了完善，傳統(tǒng)預(yù)報工作產(chǎn)品大都是分析實況形勢，將運動學(xué)和物理分析方法進(jìn)行結(jié)合，開展形勢預(yù)報，大都是先進(jìn)行高空形勢預(yù)報，之后開展地面形勢預(yù)報，對高空地面影響系統(tǒng)的變化和移動路徑等著重報道，并依據(jù)形勢開展具體的要素預(yù)報。對于數(shù)值預(yù)報分析產(chǎn)品來說，預(yù)報人員會在數(shù)值預(yù)報的基礎(chǔ)上對天氣學(xué)進(jìn)行充分利用。并結(jié)合動力氣象學(xué)知識、天氣實況、衛(wèi)星云圖等資料，對數(shù)值預(yù)報結(jié)果的合理性水平進(jìn)行判斷。若合理，則對數(shù)值預(yù)報結(jié)果進(jìn)行使用，若存在不合理，則需進(jìn)行訂正預(yù)報，這種方法進(jìn)一步增強了氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性水平，并使最終的結(jié)果更加客觀。

4、增強短期天氣預(yù)報準(zhǔn)確率對策

增強短期天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率是各級氣象部門工作的重點，因惡劣天氣的突發(fā)性和不確定性特點較為突出，嚴(yán)重影響城市建設(shè)和人們生產(chǎn)生活工作的開展。所以，為了最大限度的避免或者降低惡劣天氣造成的影響，應(yīng)做好短期天氣預(yù)報，不斷增強其的準(zhǔn)確性水平。①加強氣象預(yù)報技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn)工作。為提升氣象預(yù)報準(zhǔn)確率，有必要對天氣預(yù)報技術(shù)加強研究和開發(fā)，尤其是對于客觀的量化和短期預(yù)報系統(tǒng)，以期為天氣預(yù)測工作提供有效的技術(shù)支持。隨著氣象學(xué)的快速發(fā)展，衛(wèi)星、雷達(dá)和計算機技術(shù)均得到了廣泛應(yīng)用，需要逐步優(yōu)化和完善氣象預(yù)報方法。應(yīng)對新的天氣預(yù)報技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，推動氣象預(yù)報工作朝著各種觀測資料客觀定量方面發(fā)展，不斷提升短期氣象預(yù)報準(zhǔn)確率水平。②提升城市氣象預(yù)報綜合分析能力。增強短期天氣預(yù)報準(zhǔn)確率的關(guān)鍵是收集和分析氣象資料，同時還要對多通道衛(wèi)星、閃電定位等現(xiàn)代化的探測技術(shù)進(jìn)行利用，因這些技術(shù)較為成熟，氣象部門應(yīng)加強氣象數(shù)據(jù)的分析能力，進(jìn)一步增強氣象預(yù)報準(zhǔn)確率水平。③做好天氣會商，增強氣象預(yù)報人員的綜合分析能力，在天氣預(yù)報會商的過程中，應(yīng)以短期預(yù)報和中期預(yù)報為主，在重大災(zāi)害性天氣出現(xiàn)的過程中，應(yīng)針對具體情況提出會商的內(nèi)容和服務(wù)重點，并整理分析主要天氣狀況。

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作者簡介：馬玉花（1988-），女，回族，青海省湟中縣人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事研究方向：中、短期天氣預(yù)報、短時臨近預(yù)報。

（作者單位：青海省果洛藏族州氣象局）