气象通信数据多维模型构建及OLAP应用初探

气象通信系统是国内和国际气象资料传输与交换的枢纽。为了从宏观上掌握气象通信系统资料的传输情况,有效管理数据、优化和梳理业务流程,根据通信系统数据量大、流程复杂、数据异构等特点,文章基于数据仓库技术构建气象通信数据的多维模型,为长时间序列的通信数据存储和分析提供解决方案。利用SQL Server Analy-sis Service,采用实时业务系统的真实数据展开多维数据模型构建的试验,在此基础上对多维模型进行了联机分析处理(OLAP),验证了多维模型在数据分析和展现方面的优势。     

预报员在未来天气预报中的作用探讨

在没有数值天气预报的年代 ,天气预报是由预报员作出的 ,随着数值天气预报业务水平的不断提高 ,它首先取代了预报员的天气形势预报 ,目前正进入取代部分天气要素预报的时代。未来 1 0～ 2 0年中尺度数值天气预报和集合预报以及后处理技术将获得重大进展 ,客观预报有可能取代目前预报员的一些预报项目 ,但是预报员的作用仍然是不可缺少的 ,但需要按与时俱进的观点 ,认真分析客观预报与主观预报的最佳结合点 ,以不断提高天气预报水平     

主客观融合定量降水预报方法及平台实现

随着天气预报业务现代化的发展,预报员面临气象数据爆发增长、服务前端需求不断提高以及客观预报技术广泛应用带来的挑战。传统以手工绘制降水落区为主的定量降水预报(QPF)技术流程已经不能帮助预报员在更高层面体现附加值。为支撑预报员在QPF流程中的核心作用,设计和开发了主客观融合QPF平台。该平台从海量预报数据选取、多源QPF集成、QPF调整和订正、格点化处理和服务产品制作五个方面帮助预报员控制数字化预报全流程。发展了多项关键技术支持平台的智能化,包括多模式QPF数据集构建技术、多模式QPF集成技术、QPF预报场调整和订正技术以及格点场后处理技术。基于MICAPS4系统,实现了主客观融合QPF平台的主要功能,发布了"QPF Master Blender 1.0"版本,并在2017年5月投入业务应用,取得良好反馈和效果。最后,对平台的未来发展进行了展望,包括发展数值模式检验评估工具支持预报员做出最优判断,研究多尺度模式信息的融合技术等。     

天气预报中不确定性问题的调查分析

围绕天气预报中的不确定性问题,对中国18个省(市、区)229名代表了国家、省和地市3级以及不同岗龄的预报员进行了问卷调查。具体调查内容包括了以下3个方面:(1)应用数值预报的情况;(2)对天气预报准确率的看法;(3)对天气预报(数值预报)中不确定性、集合预报产品以及预报发布形式等问题的看法。结果表明,数值预报产品目前已经成为预报员们制作日常天气预报的主要工具。因此,数值预报所固有的可预报性(不确定性)问题已是预报员不得不面对的一个科学问题。最后,介绍了一项新近关于美国预报员在日常天气预报中应用集合预报信息所遇到的一些挑战,这包括"资料不全面、分析工具不足、培训教育不够、缺乏检验、工作负荷重、模式分辨率低以及预报规范格式的限制"7方面。这些可供气象学科带头人和业务管理决策者思考和计划。     

天气预报分析型数据模型及生成

将原始数据转换为分析型数据,增强用户对海量数据的分析能力,是数据仓库技术最核心、最有价值的思想,也是数据仓库在气象领域应用的基础。该文针对天气预报领域数据空间性、瞬变性、物理性和多尺度性等特点,提出了五元组描述的天气预报分析型数据概念模型;总结了生成分析型数据的固定区域统计、划分区域统计、基本天气系统识别和天气学概念模型识别4种聚集变换,并对其关键技术进行了讨论。提出了基本天气系统自动识别的滤波-划分-测量算法,探讨了针对气象数据特点的模糊空间关系,定义了进行天气学概念模型识别的空间模糊产生式规则,并针对空间数据给出了定位条件等扩展。     

武汉气象中心数值天气预报释用系统的研制

随着计算机技术的飞速发展和人们对大气运动过程的深入了解,特别是随着近年来中尺度数值天气预报的业务化,高分辨率的包含复杂物理过程的中尺度业务预报模式已成为1990年以来数值天气预报发展的方向.预报员在实际业务工作中可参考的指导产品不仅有大尺度的天气形势信息,还包括各种中尺度及地面气象要素在内的大气运动的物理参数,从而以数值天气预报产品为基础的数值天气预报释用水平也得以提高.这不仅使得预报员能更方便地利用数值天气预报产品制作当地的各种天气及要素预报,而且使得气象服务更加准确及时.该文对武汉气象中心数值天气预报释用系统(以下简称系统)的开发环境、特点、技术方法和应用情况作了介绍.     

工作站版（SGI）MICAPS系统常见故障的处理

SGI可视化工作站具有强大的视频技术 ,包含了新一代的图形系统 ,高性能的 MIPS处理器 ,极佳的图形交互性和优异的运算性。气象信息综合分析处理系统工作站版 ( MICAPS)自投入业务使用后 ,由于其图形界面友好、操作简单、实时性好、信息量大 ,在天气预报服务中发挥了极大的作用 ,它已经成为预报员掌握实时资料、了解天气形势、查看数值预报产品的主要工具。对其维护的好坏 ,直接影响数据的实时传输 ,从而影响天气预报服务。1　资料不全或无资料从以下几个方面进行检查处理。1 .1　检查网络是否连通。双击桌面上“局域网监视”图标 ,检…     

如何做好区县天气预报

从了解责任区域内影响气候的主要因素,熟悉责任区域内天气气候特点,掌握责任区域内预报服务的重点和内容,做好数值预报产品对本地降水、气温预报能力的检验分析和应用,加强历史天气个例的分析总结等方面介绍了区县天气预报一线服务人员制作责任区域内天气预报的一些经验和方法,形成适合本地预报员的工作流程,这些经验和方法为区县预报员制作本地天气预报提供了参考,从而进一步适应区县气象综合业务服务发展需求。     

基于GAMIT的GPS数据处理系统设计与气象应用

介绍了基于GAMIT的导航卫星气象学GPSMET(Global Positioning System METeorology)数据处理的设计内容和实现方法,并且通过解算实时数据验证了该系统设计的合理性和功能的可用性。该系统设计主要包括数据接收与处理、数据处理的核心模块、系统监控和产品应用等模块。系统通过接收原始的观测数据,经过数据处理后,反演出可降水量PWV(Precipitable Water Vapor)值,同时系统还可以提供单站水汽变化曲线产品、多站水汽产品和全省水汽分布图,可以给预报员直接应用于天气预报分析。     

济宁市七月大—暴雨预报专家系统

随着计算机科学的发展,数值予报方法得到了充分发挥,大大提高了大尺度系统的预报能力,但目前数值预报产品对中小尺度天气还难以预报正确,尤其是单站或局地天气预报在很大程度上还要依赖预报员的经验。在这种情况下,借助人工智能方法——专家系统,将预报员积累的经验,通过条理化、数值化处理,建立比较完整的知识库和数据库,运用计算机,经综合分析、逻辑判断、推理,得出预报结论,为预报员提供较客观的决策意见,在天气预报中获得了明显的效果。     

绍兴市短期天气预报实时测评检验系统

介绍了绍兴市短期天气预报实时测评检验系统，在预报业务过程中可实现对数值预报产品、客观预报方法以及预报员主观预报的逐日逐段即时测评检验，有利于预报员及时了解数值预报产品性能和客观预报方法优劣，检验预报员订正数值预报产品和客观预报方法误差的能力，同时使预报质量的评定成为预报员总结经验、再学习的过程，有效地促进了预报准确率的提高。     

国家级天气预报检验分析系统建设与应用

为了适应精细化预报和业务管理的发展需求,国家气象中心建设开发了基于Web的国家级天气预报检验分析系统。系统分为预报检验、检验文件解析处理、检验数据查询分析与检验平台管理4个功能模块,关键技术包括标准化的数据管理、开放式的算法模块管理与调度和检验数据的可视化分析。系统建立了规范高效的检验业务数据流程,兼容处理预报分析制作系统（MICAPS）数据、GRIB2数据、城镇报数据、自动气象站数据等其他专业气象数据,涵盖了国家级省级智能网格预报、全国城镇天气预报、定量降水预报、大城市空气质量预报等数十项检验业务产品,给出了空间分布、柱状图及数据表格等展现形式。系统为全国各级预报员、模式开发人员和管理人员提供预报检验反馈信息,为各省以及国家级预报业务考核提供了信息支撑;同时系统提供逐旬、月、年度的智能网格预报以及城镇天气预报的检验结果对比,有力支撑了智能网格预报产品业务研发和业务试验。     

定量降水预报技术进展

对21世纪以来定量降水预报技术流程中的数值模式预报、统计后处理、检验评估和预报员作用4个方面的研究工作进行了归纳,主要进展包括:业务全球模式对于降水的预报能力持续提升,而发展高分辨率模式 (尤其是对流尺度模式) 和集合预报是提高定量降水预报精准化水平的主要途径,且将两者相结合以促进短期降水预报是发展趋势;统计后处理技术已发展到应用数据挖掘方法对海量预报数据中有效信息进行提取和集成,而再预报资料的出现将进一步促进统计后处理技术的发展;为解决评估精细化定量降水预报面临的新问题,多种新的检验技术得到发展和应用,如极端降水检验评分、空间检验技术及概率检验方法等;预报员在模式和后处理方法上能够提供的附加值越来越有限,但在预报流程中仍将处于核心地位,其角色将逐渐向帮助用户进行决策方向转变。文章指出,定量降水预报技术的发展所面临的挑战包括大气水汽观测及同化技术改进、暖区和复杂地形下暴雨预报等科学问题的解决。     

有利的人工增雨天气过程预测系统

利用实时资料和数值预报产品，建立了有利人工增雨天气过程预测系统。预测系统采用VB6．0设计编程，模拟预报员的天气分析思路，自动判定天气过程，显示资料分析结果。     

一种综合相似中期预报模型

该文采用人机交互方式制作中期预报综合相似模型。该模型在客观相似分析的基础上，引入主导环流系统（关键区）和环流演变场，以此来渗入预报员丰富的预报经验、降低相似环流变化的随机性，经业务应用结果表明在中期天气要素预报上取得较好的效果；同时模型具有广泛的适用性。     

中短期数字化天气预报技术现状及趋势

建立无缝隙集约化的天气预报业务体系,需要进一步加强中短期天气预报业务技术的发展。通过对现状回顾,指出经过2011—2015年的气象现代化建设,在我国国家级和部分省级业务单位已初步建立了数字化中短期业务预报技术流程,其包括数值模式系统、客观方法释用、预报主观编辑制作以及精细化格点后处理四个方面。但与国外发达国家相比,我国中短期业务技术还存在数值模式发展水平不高、客观预报技术方法未全面深入开展、缺乏有效技术工具支撑预报员进行订正、格点化的处理技术基础薄弱等问题。文章在发展现状和问题分析的基础上,提出未来应提高自主数值模式系统的基础支撑作用,深入发展海量预报信息的客观提取及订正技术,加强开发主观和客观融合的技术和工具平台,完善精细化的格点处理技术的发展思路,并进行具体阐述。最后,从技术发展的基础数据支持、路线选择、发展规律以及交流共享四个方面提出参考意见。     

常州市气象预报业务工作平台

应用网页制作、办公自动化和图像处理软件,利用VB 6.O语言编程研制开发了常州气象预报业务工作平台.常州气象预报业务工作平台入库了1952～2003年常州气候整编资料,建立以资深预报员预报经验指标的天气系统模型,规范以"9210工程"和省市县网络互通互联为依托的预报业务工作流程.应用过程表明,该平台全面实现了人机交互作业方式进行检索、分析、制作和分发各种气象信息,有效地提高了工作效率和预报服务质量.     

Impact of a variational objective analysis scheme on a regional area numerical model: The Italian Air Force Weather Service experience

Summary A new data assimilation system has been designed and implemented at the National Center for Aeronautic Meteorology and Climatology of the Italian Air Force (CNMCA) in order to improve its operational numerical weather prediction capabilities and provide more accurate guidance to operational forecasters. The system, which is undergoing testing before operational use, is based on an observation space version of the 3D-VAR method for the objective analysis component, and on the High Resolution Regional Model (HRM) of the Deutscher Wetterdienst (DWD) for the prognostic component. Notable features of the system include a completely parallel (MPI+OMP) implementation of the solution of analysis equations by a preconditioned conjugate gradient descent method; correlation functions in spherical geometry with thermal wind constraint between mass and wind field; derivation of the objective analysis parameters from a statistical analysis of the innovation increments.The analysis and forecast fields derived from the assimilation system are objectively evaluated through comparisons with parallel runs based on the current Optimum Interpolation based operational analysis and on the European Centre for Medium Range Weather Forecast (ECMWF) analyzed fields. Objective comparisons with RAOB and conventional surface observations are also presented.The main result of these studies is that, despite its relative simplicity, the new system is capable of adequately capturing the information content of the available observations, while the efficient parallel implementation of the objective analysis algorithm makes it suitable for operational use even in small operational environments.     

MICAPS3.0的本地化和二次开发

MICAPS3.0系统的主要用途是为预报员提供一个天气分析显示的工作平台。气象预报和服务人员通过此平台检索各种气象数据,显示气象数据的图形和图象,对各种气象图形进行编辑加工,诊断分析气象条件,进行中期、短期、短时天气预报制作。