数值预报及其产品
数值预报及其产品应用技术 制作人员：曹宁 助手：曹刚 传统方法的局限 天气学方法(19世纪中叶) 统计学方法 客观的需要：客观、定量、准确……. 数值天气预报的概念 1.数值天气预报 数值天气预报 numerical weather prediction 根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。 数值天气预报与经典的以天气学方法作天气预报不同，它是一种定量的和客观的预报，正因为如此，数值天气预报首先要求建立一个较好的反映预报时段的(短期的、中期的)数值预报模式和误差较小、计算稳定并相对运算较快的计算方法。其次，由于数值天气预报要利用各种手段(常规的观测，雷达观测，船舶观测，卫星观测等)获取气象资料，因此，必须恰当地作气象资料的调整 2.数值预报的发展历史 1954 开始数值预报理论的研究 1955 用图解法两层模式作出500hPa 24小时预报 1959 用计算机制做亚欧和北半球范围的正压和斜压过滤模式预报 1965 发布北半球500hPa正压预报 1973 原始方程3层绝热模式业务试验 1980 A模式(欧亚范围3层半隐式原始方程绝热模式，48小时预报) 1982 B模式1(北半球5层显式原始方程非绝热模式，72小时预报) 1982 B模式2(亚洲范围5层显式原始方程非绝热模式，36小时预报) 1990 T42(北半球9层半隐式原始方程非绝热谱模式，五天预报) 1990 LAFS(亚洲范围15层显式原始方程非绝热模式，48小时预报) 1993 T63(全球16层半隐式原始方程非绝热谱模式，七天预报) 1995 HLAFS(亚洲范围15层显式原始方程非绝热模式，48小时预报) 1995 MTTP(西北太平洋／南海地区热带气旋路径预报模式，48小时预报) 1997 T106(全球19层半隐式原始方程非绝热谱模式，十天预报) 1997 核污染源扩散轨迹预报 1997 中尺度数值天气预报系统 理论分析法依据天气观测的事实，应用天气分析方法和热力学.流体力学的概念与原理，了解天气系统的分布和空间结构.演变过程及其与天气变化的关系，揭示大气热力.动力过程的基本规律，而且指出这些规律的实践意义，极为制作天气预报提供定性的依据，也可知道观测实验研究的开展。 统计分析法运用概率统计理论和回归分析.判别分析.聚类分析.时间序列分析.主分量分析.谱分析等方法，从大量的历史气象资料中寻找大气现象间的统计规律或相互关系，如平均的气候状况，前期的气象要素货物力量与未来天气的关系等。 实验分析法主要包裹实验室模拟和数值模拟。在实验室或在计算机上对模式进行时间积分来仿真地研究大气变化情况，这就是实验室物理模拟和计算机数值模拟。 天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料.地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。 天气预报的三类基本模式 1.根据天气学原理和经验建立的.以物理定性关系为主的天气学模式； 2.由当前气象要素与未来天气之间的统计关系建立的统计学模式； 3.利用当前气象要素的分布与未来天气之间的物理定量关系建立的动力学模式。 相应的预报方法：天气图方法，统计预报方法，数值预报方法。 数值预报业务系统的主要流程 开展数值预报的必要条件 1.有性能相宜的计算机 2.有良好的通信条件，保证实时原始资料的供应 数值预报产品的应用改变了预报业务的传统工作程序和思路 用传统天气预报：先从实况形势分析入手，采用运动学方法和物理分析等方法作出形势预报，而且通常先作高空形势预报再作地面形势预报，着重报出高空.地面影响系统的强度变化和移动情况，然后在形势预报的基础上再作具体的要素预报。 有了数值预报产品：形势预报准确率已明显高于人工主观预报，预报员的重点是在数值预报的基础上，运用天气学.动力气象学等有关知识和天气实况.卫星云图等资料的演变情况，判断数值预报结果是否有明显的不合理现象。若无，使用数值预报结果：若有，才做出订正预报。 要素预报的途径 8.2数值预报产品的接收与预处理 数值预报产品的发布有两种形式： 1.以图形的格式 2.以格点报文的格式 数值预报图的接收与预处理 数值预报图的接受：一种是传真方式；另一种是文件方式。 传真方式又分有线传真和无线传真。 数值预报图的预处理 在每张预报图上一红五星或小红旗标出本站所在的位置，便于了解各天气系统、物理量分布与本站的相对位置和距离。 对地面、高空的各主要高、低压系统中心及冷暖中心、物理量中心(正、负涡度中心；上升、
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