台风路径外推法的验证结果

1.前言人们很早就知道“台风具有持续运动的性质”,并利用这一特性进行台风预报(即外推法)。就现在而言,台风路径的气候学持续性方法(PG法)与空间平均法(Space Mean)、平衡正压模式(BalanceBarotropic Method)和动力-统计学方法(StatisticalNumerical Forecasting Technique)一起,成为气象厅预报台风的支柱。其中的动力预报在台风预报方法中所占的比例每年都在增加,将来可能成为台风预报的主要手段,但是该方法存在着不少问题有待解决,因而其他方法还不能舍去。动力预报方法大体还存在两个问题。由于缺乏太平洋上的观测资料,因此确定初始值是很困难的;其次是在组合现已明确的台风物理过程方面电子计算机能力的局限性。仅仅依靠目前的观测资料     

不同时间尺度的统计天气预报

目前在美国海洋天气局(NOAA),有许多气象要素的统计预报方法投入业务。这些方法中应用得最成功最广泛的是模式输出统计(或MOS)方法。MOS方法主要适用于每天进行两次高空观测的,时效为12—60小时的天气尺度预报(世界时00.12小时)。对较长时间的预报,国家天气局使用经典统计学和数值(动力学)预报相结合的“完全预报”方法。对中尺度和小于12小时时间尺度的预报,经典统计学方法仍是主要工具。 本文用图表和比较验证讨论了三种统计学预报方法的用途和精度,简述了每种方法的近况与进展。从中可见,MOS方法在运用到时间和空间尺度预报中是怎样优于其它二种统计方法的。利用数字模式的运算与分级,MOS方法将来也可能用于任何中长期时段的预报。对短期预报而言,MOS方法要结合经典统计学方法,且MOS也适用于中尺度的数值模式,并能提供局地和任何时间的订正预报。可以预计,下一世纪MOS方法可能成为所有天气预报的主要指导方法。     

青海省寒潮天气的气候特征、分型及其预报

统计1980－2000年（10－5月）共21年的冬半年青海省寒潮资料，应用天气学、动力学和统计学相结合的方法，对青海省寒潮天气的环流形势、冷空气活动路径和气候背景等方面进行了分析，建立寒潮天气档案，总结出预报青海省寒潮天气的天气和天气学和动力学的预报指标，采用最优子集回归方法建立客观、定量的寒潮预报方法。     

天气预报技术的发展及我省近年来天气预报科研工作的进展

1.长期预报 目前长期天气预报实际应用的方法,基本上还是预报经验结合资料统计,D·L吉尔曼形象地称长期预报方法是“经验技巧和统计技术的“烹调”混合物”。预报方法缺乏充分的物理基础,长期数值预报虽燃正在试验,如国外的大气环流模式(GCM),它通过逐日积分作月平均环流预报。预报的月平均环流距平同观测值的相关系数约为0.4,达不到业务化的水平。何况,即使环流预报正确,也不能报出一个月内的具体天气过程及相应的天气特征,应在如下方面进行工作:     

北京市短期天气预报水平分析

一、前言 天气预报评分资料反映天气预报的水平。由于过去评分资料缺乏,或者评分方法对天气预报技巧水平的代表性较差,很少认真的对预报评分进行分析,从而影响了对我国天气预报真实水平状况和历史发展情况的了解。 北京市气象台积累了一定数量的有无降水的24小时预报,有无大雨的24小时预报和最高、最低温度预报的评分资料。有无降水预报的评定和有无大雨预报的评定,均采用TS(Threat Score)评分;最高、最低温度预报的评定,是计算平均绝对误差。下面将利用这难得的评分资料,对所反映的预报技巧水平进行分析,考察其预报水平的历史发展状况。 二、有无降水预报的评分 美国公布的评分资料较多,历史较长,又基本反映世界先进水平,将北京市气象台的评分结果与美国的资料进行比较,可以了解我国天气预报水平与世界先进水平的差距。由于我们所收集的美国降水预报评分资料是以12小时分段的(12—24小时,     

美国短时降水雷暴预报

由于现代科学技术的发展,我们有改善特殊的和一般的短时(预报时效为0～12小时)局地天气预报的可能。这种预报在威胁生命财产、破坏交通运输的天气出现期内具有重要价值。这些技术包括高分辨卫星云图、多普勒雷达、声波探测仪及其他遥感设备。这些观测资料的传递和分析方法的改善及预报和警报的及时发布均可提高天气预报的效益。同时,尚须深入仔细研究局地的基本气象过程,发展那些能够改进局地预报方面的运动学、动力学和统计学方法。美国在过去20年里,在48小时风和温度方面的预报有稳步改进。而且在预报24小时后的降水,     

统计-动力相结合的相似误差订正法

根据大气相似性原理,提出了利用历史资料的相似信息估计模式误差的反问题,并发展了一种相似误差订正(ACE)方法。该方法将统计和动力两种方法有机结合,在不改变现有数值预报模式的前提下,既充分利用了动力学发展的成就,又能够有效提取大量历史资料中的相似信息,达到减小模式误差、改进当前预报的目的。而且,ACE方法能够针对当前预报的特殊性来区分所利用过去资料的特殊性,提取历史相似信息间接求解反问题。定性分析表明,ACE方法与以往相似-动力模式原理是等价的,但无需重新建立复杂的相似离差预报模式,更具可行性和业务应用前景。在理想化的极限情形下,当数值模式或历史相似完全准确时,ACE方法的预报结果将分别蜕变为动力或统计学方法的预报结果。     

水平散度、水平质量中心的计算和应用

过去,由于条件所限,我们只能从热力学的观点出发,以气压、气温和水汽压(P、T、e)三条曲线和时间剖面图为基础,研究预报对象,设计预报工具和方法。近年来,省气象台增加了播发的资料内容,使我们有条件从动力学的角度出发,进行水平散度和水平质量中心的计算分析,并对它们在短期降水预报方面的应用作了一些探讨。     

预报青岛9—11月降水的“MOS”方法

一、基本思路 根据天气学原理和预报员的经验进行天气分型,每型下由数值预报输出产品、天气实况资料选取预报因子,并利用点聚图、多因子组合做“线性化”处理,进而建立“MOS”预报方程。这是把天气学方法,数值预报(其中包括完全预报和“MOS”预报)、人的经验结合起来,取各方之长,融为一体的方法。     

对气象站天气预报中若干问题的探讨(二) ——关于气象站预报方法的现状和发展

一、气象站预报方法的现状及其预报能力 目前各地县站的预报工具和水平,差异较大。但概括起来看,预报工具大致可以分为两大类。这就是:(1)根据本站非常规观测资料得出的预报指标及某些在目前还无法定量描述的“天气感”和“气候感”(简称A类工具);(2)本站常规观测资料、指标站资料、简易天气图及利用它们整编而成的各种图表和据以找出的各类模式和指标(简称B类工具)。下面分别分析一下这两类预报工具的预报能力。     

基于奇异谱分析的江淮降水场预测模型研究

中国的降水预报主要是对汛期(夏季)的单站降水量或区域的降水型态进行预报,而主要的预报方法为动力学方法和统计学方法。据此,利用江淮地区的月降水量标准化序列,得到江淮地区降水时空分布型态。并在此基础上,利用奇异谱分析和时间序列的分析方法,设计了统计学的降水预测模型,对江淮地区的月降水量进行了预测试验。结果表明,模型能对江淮降水场的趋势作出较好的预报,且递推时间短时预报效果较好。     

用GM(1,1)模型预报初秋大旱年份的试验

一、前言 目前的长期天气预报多通过统计学方法来实现。由于统计学描述的是随机变量的统计规律,需要进行大量的试验才能概括出这些规律,因此用来做大旱、大涝等灾害性天气的预报比较困难。其原因是:1.目前用于长期预报的资料年代较短,即实验观测次数较少,所得到的各种统计量缺乏稳定性。2.大旱、大涝等灾害性天气一般属于小概率事件,在现有的资料中出现的次数较少,很难得到其出现的特殊条件和规律。但是,长期天气预报的价值就在于能较准确地预报出这类灾害性天气的出现时间,以便于领导提前准备、及时采取有力描施,趋利避害,夺取农业丰收。为此,我们用GM(1,1)模型,进行了预报初秋大旱出现年份的试验,以便逐步探讨改进灾害性天气的长期预报问题。     

动力延伸预报产品释用方法的研究

目前以数值形势预报为基础的动力产品释用方法主要有模式输出统计法（ＭＯＳ）和完全预报方法（ＰＰＭ）。由这两种方法建立的预报方程缺乏明确的物理意义,所以文中提出了一种动力与统计相结合的方法。该方法从大尺度大气动力学方程组出发,推导出月降水距平百分率与月环流场的关系,从而建立了月降水距平百分率预报方程,随后利用月动力延伸预报的５００ｈＰａ高度场和实际降水场资料反演出月降水距平百分率预报方程的系数。该方程经过独立样本检验,表明这种方法对利用动力延伸集合预报的环流形势作月降水距平预报具有一定的能力。     

用传真预报图作MOS预报

MOS(模斯)预报即模式输出统计预报,是一种动力-统计学预报方法。它将数值预报模式输出的资料样本和某一气象要素的观测资料样本用各种统计技术推导出预报方程,然后用数值预报的结果作预报因子,进行气象要素预报。就当前国内外预报技术水平来说,它是将大尺度数值预报转化为局地要素预报的较有效的一种预报方法。它考虑了数值预报的偏差,以及地方性气候特点,而且对模式的更替也不太敏感。它可以吸取一些数值预报的物理量场作为预报因子,许多国家(如美国、日本等)近几年都已把它投入业务使用,用它来为地方台站提供“指导预报”,我国在这方面也有类似的研究。随着传真机的普遍使用,县站也有条件利用气象中心发布的数值预报资料来作局地天气预报,这促使县站预报在自身的现代化进程中逐步地向客观化、定量化迈进。1981年我站开始接收日本     

台风预报程序表的制编和使用

台风预报程序表(以下简称程序表)是实现预报方法客观定量的初次尝试。它集中地概括了我站台风预报改革成果,将分散的各种台风预报方法和工具,归纳在一览表内,使之有条不紊,便于实际应用。程序表的制造分为“一警”、“二警”两部分(详见表一),每部分从环流形势、气候概率、资料图表和台风天气四个方面,选取效果较好(机率一般在70％以上)的预报图表,按台风进入“一警”、“二警”两部分分别设     

集合预报的现状和前景

综合论述了近年来已在国际上引起高度重视的新一代动力随机预报方法 ——— 集合预报。 随着计算机技术的迅猛发展和由于大气初值和数值模式中物理过程存在着不确定性的事实, 这一方法无疑代表了数值天气预报未来演变发展的方向。 未来的天气预报产品预计将从“决定论”的预报转变为“随机论”的预报来正确地表达气象科学中这一所谓“可预报性问题”, 以便更好地为用户服务。 文中扼要地叙述了集合预报的概念、基本问题及其最新的研究动态和发展, 包括(1)如何建立和评估一个集合预报系统;(2)如何正确地表征大气初值和模式物理过程的不确定性与随机性;(3)如何从集合预报中提炼有用的预报信息和合理地解释、检验集合预报的产品, 特别是概率预报。 除了直接在天气预报上的应用, 还提到集合预报在气象观测和资料同化方面应用的动态, 以引起有关研究人员的注意。     

天气动力学组合因子在MOS降水预报中的应用

利用我国的数值产品ＨＬＡＦＳ格点场资料,结合内蒙古地区降水系统的天气动力学演变特征,构造出能反映降水系统的天气动力学发展机制的结构特征因子,采用ＭＯＳ方法建立预报方程。用较短的样本资料建立ＭＯＳ预报方程,提高了ＭＯＳ预报方程的预报能力和适应性。试验结果表明,该ＭＯＳ预报方程计算稳定并具有很好的预报能力和效果,易于业务化。     

新疆区气象台短期天气预报技术的新进展

近几年来,新疆气象局气象台按照“在应用先进的数值预报产品的基础上,综合运用天气学、统计学、动力学等预报方法,走客观、定量、综合、人一机结合的道路”的天气预报技术改革和建设的思路,以《新疆天气预报客观、定量、准自动化的初步研究》课题为龙头,紧紧抓住新技术革命和数值预报技术突破所带来的机遇,结合长期积累的科研成果和预报经验,研究开发数值预报产品解释应用技术,改造传统的预报制作流程,在科     

逐日最低温度中期预报的PP方法

应用数值预报产品制做局地天气要素预报主要有两种方法:MOS法(模式输出统计方法)和PP法(完全预报方法)。在目前条件下,提供中期MOS预报的数值预报产品的资料年代短,不象短期MOS预报那样有较多的样本资料和要素预报值可供作为可能预报因子。采用PP方法是解决上述问题的有效途径。由于PP法建立的预报方程是针对长年代大样本历史资料建立的统计关系,     

各国长期天气预报业务情况调查

一、没有长期预报业务,也不打算在近期开展业务的国家: 奥地利—缺乏充分有效的预报技术(现有的预报技术水平达不到)。比利时—缺乏充分有效的预报技术。巴西—长期预报方法在一些气象局正在使用,而在别的地区,特别是在热带其结果可能不适用。古巴—没有长期预报的机构。丹麦—缺乏充分有效的预报技术。芬兰—应用现有的方法和手段的预报技术是没有价值的,尽管它在统计学上是有意义的。不过,预报是需要的,应该在若干时间后开始进行。