有限区数值预报模式的现状及发展趋势

有限区数值预报模式,它区别于全球数值预报模式而成为数值预报领域里一个相对电立的分支。几十年来它在提供短期区域天气预报指导及对各种天气系统的模拟及机理研究方面发挥了重要作用。众所周知,数值预报由于它巨大的计算量、数据量及严格的时效要求而对计算机的     

数值天气预报的进展和展望

该文系统地回顾了近10—15年来中期数值天气预报在数值模拟,资料同化,业务预报技巧,模式系统误差方面的研究进展。着重介绍了欧洲中期天气预报中心(ECMWF)业务预报模式和资料同化系统的主要变化。最后,对数值天气预报的未来前景作一展望。     

2003年淮河流域大水期间体积降水量的研究

针对 2 0 0 3年梅雨期淮河流域大水提出了体积降水量的概念及其计算方法 ,在计算出淮河流域和其各子流域逐日和总体积降水量的基础上 ,将体积降水量与水文站的水位和流量进行了对比分析。结果表明 :水位对累计体积降水量有较好的即时响应 ,流量对体积降水量有较好的延迟响应。另外 ,讨论了流域体积降水量的预报问题 ,用国内外数值天气预报产品和中央气象台指导预报产品 ,进行了流域体积降水量预报试验 ,并对预报结果进行了检验分析。结果表明 :在目前天气预报水平条件下 ,利用数值天气预报和中央气象台业务预报产品制作体积降水量是可行的 ,能够延长洪水预报的预见期 ;而且 ,数值天气预报产品在预报体积降水量方面有明显的优势 ,因此可以直接利用数值天气预报产品进行体积降水量的客观预报 ,为防汛工作提供重要的依据。     

中国数值天气预报的自主创新发展

数值天气预报是天气预报业务和防灾、减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在理论、方法和数值模式研究方面取得了有广泛国际影响的研究成果。在回顾新中国数值天气预报自主创新研究成果的基础上,重点对GRAPES（Global Regional Assimilation and PrEdiction System）半隐式半拉格朗日格点模式与物理过程的研发和业务应用的状况以及所取得的重要科学进展进行了综述。近年来,通过自主研发建立了中国数值天气预报业务体系—GRAPES体系。首次以自主技术实现了从区域3—10 km到全球25—50 km分辨率的确定性预报和集合预报系统,并在模式动力框架、四维变分同化和卫星资料同化技术等方面有所突破,建立了大气化学数值天气预报、台风数值预报和海浪预报等系统。自主研发的数值天气预报体系的建立是长期坚持既定科学技术方向以及研究和业务紧密结合、经验不断积累的结果,是中国自主发展数值天气预报技术的重要起点。      

水文气象预报研究述评

简述了水文预报及水文模型、面雨量的计算及应用和水文气象耦合预报方面的研究工作。数值天气预报模式与流域水文模型的耦合，既可提高短、中、长期水文预报预警预见期，又为数值预报模式提供较为科学的陆面过程方案，改善数值天气预报模式预报性能，这种耦合研究，成为了水文气象预报研究的重点方向。     

日、美、苏三国数值天气预报业务水平分析

数值天气预报是利用电子计算机,通过用数值方法求解天气方程组从而预报天气的一种客观预报方法。目前已有近三十个国家建设了数值天气预报业务,对提高天气预报水平发挥了重要作用。现以日、美、苏三国为例,对国外数值天气预报业     

水文气象预报研究述评

简述了水文预报及水文模型、面雨量的计算及应用和水文气象耦合预报方面的研究工作。数值天气预报模式与流域水文模型的耦合,既可提高短、中、长期水文预报预警预见期,又为数值预报模式提供较为科学的陆面过程方案,改善数值天气预报模式预报性能,这种耦合研究,成为了水文气象预报研究的重点方向。

     

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。     

达县地区“M,D,C”暴雨预报方法初探

传统的天气和统计学方法已经不能满足社会对天气预报的要求,八十年代初计算机在气象领域内的迅速发展,为天气预报提供了大量信息。一种以数值预报产品,物理量诊断场及预报员多年预报经验相组合的方法“M D C ”被广泛应用于天气预报中。本文通过多个个例诊断分析,建立了一套本地预报暴雨的“M D C”预报方法,通过两年试用,取得了一定效果。     

现时预报和甚短期预报

现时预报和甚短期预报天气预报是大气科学的核心，也是气象科学为人类服务的重要手段，在减灾防灾中起着不可缺少的作用。数值天气预报已成为国外天气预报业务中的主要预报工具，正在向系列化方向发展，主要发展趋势是延长预报时效和发展中尺度数值预报。中尺度天气预报主...     

基于深度学习改进数值天气预报模式和预报的研究及挑战

随着高分辨率数值天气模式以及新一代地球观测系统的发展,气象领域的数据量在迅速增加,为天气和气候的理论研究和业务应用提供了丰富的信息,同时也对传统的数据处理方法及天气分析和预报技术带来了新的挑战。深度学习具有从大量的高维时空分布气象数据中提取复杂时空特征的能力,且具备计算效率高、可迁移性强、协同性和灵活性优的特点。目前深度学习已经在对流短时临近预报、极端事件检测和改进数值天气模式及其预报误差订正等方面得到了较为广泛的研究。首先概述目前气象领域所应用的深度学习方法和模型,然后聚焦介绍和讨论数据驱动的深度学习在理论驱动的数值天气预报模式方面的应用。深度学习在数值天气预报模式的资料同化、次网格物理过程参数化、数值天气模式后处理等方面展现出很好的应用前景,但仍需要进一步改善深度学习模型的可解释性和不确定性量化问题。构建数据驱动的深度学习和理论驱动的数值天气模式混合模型,发挥深度学习和数值天气模式的协同作用,将是进一步改善数值天气预报能力的新途径。     

数值天气预报的进展和展望

本文系统地回顾了近10-15年来中期数值天气预报在数值模拟、资料同化、业务预报技巧、模式系统误差方面的研究进展.着重介绍了欧洲中心ECMWF业务预报模式和资料同化系统的主要变化.最后,对数值天气预报的未来前景作一展望.     

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     

第七讲 开展数值预报产品应用的设想

引言 数值预报及其产品应用是当代天气预报的主要手段。它的发展使业务天气预报进入了一个新的阶段——以数值天气预报为主要手段,数值天气预报产品为基础,综合使用天气学、统计学、动力学、人工智能及人机对话等各种方法,研究和开展各种时空尺度的天气预报。发达国家的业务天气预报技术的发展历史已证明了这是当代天气预报的发展方向。因此,在发展数值预报的同时,必须十分重视其产品应用技术的发展。     

日、美、苏数值天气预报业务水平分析

目前已有近30个国家建立了数值天气预报业务,由国家气象中心发布数值指导预报,以提高地方气象台的天气预报水平。现以日、美、苏三国为例,对国外数值天气预报业务的现状和前景简要分析如下。一、业务预报系统根据世界气象组织关于数值天气预报的进展报告及近期有关资料,日、美、苏三国数值天气预报业务系统的现状如表1:     

华沙数值预报会议情况介绍

世界气象组织于1976年10月11日至15日在华沙举办了《大尺度数值预报结果在局地具体天气预报中的应用》的学术会议。我国也派代表出席了这次会议。参加会议的共有三十三个国家,正式代表约八十人,会上共提出四十多篇报告。 会议分三部分。第一部分用动力模式作局地天气预报,第二部分根据数值预报结果作统计天气预报,第三部分是人工修改数值预报结果。现依次介绍如下: 第一部分涉及的方面比较多,大致反映了数值预报从报大形势过渡到报具体天气的两条途径。     

近年长期数值天气预报滤波模式的进展

近年由于短期数值天气预报、大气环流研究以及数值模拟等方面的成功,激发了人们用动力学方法做长期天气预报的兴趣。美国Spar等和Caverly等用大气环流模式分别进行了一个月的积分试验,其中一些例子获得了成功。苏联Marchuk等也提出了一个长期数值天气预报的方法,并认为在简化条件下可用来做月到季的平均温度距平预报,但现在还未看到预报结果发表。因此,总的来看长期数值天气预报还处于试验阶段。     

基于B／S结构的区域数值预报产品查询系统

数值天气预报已成为现代天气预报业务的基础和天气预报业务发展的主流方向。吉林省气象局数值预报业务系统自运行以来，每日提供大量的数值预报产品，供全省预报人员和科研人员参考使用。本文简要介绍了吉林省气象局数值预报业务系统，论述了基于B／S结构的数值预报产品查询系统建立的方法与技术，简述了系统的功能。     

天气预报的业务技术进展

该文总结回顾了中央气象台近年来的天气预报业务技术进展。天气预报质量的历史演变显示了预报业务水平的提高, 这种业务能力的提高既反映了预报技术的发展, 也带来了天气预报业务的变化。对业务天气预报中各种预报技术应用进展的分析表明:数值预报在天气预报业务能力提高中发挥着重要的基础性作用; 同时, 基于对不同尺度天气影响系统发展演变过程深入认识的基础上, 天气学的预报方法依然是预报业务中的重要技术方法; 动力诊断预报已成为灾害性天气预报中的重要手段之一, 数值预报产品的解释应用是实现气象要素精细定量预报的技术途径。     

成都区域气象中心数值天气预报工作20年综述

本文对成都区域中心开展数值预报工作历程作了一个简要回顾.四川开展数值天气预报工作起步早,且从未间断.数值预报工作从无到有,经历了4个阶段,最终迎来了新的发展阶段.本文最后指出,在西南地区复杂地形条件下开展区域数值天气预报是一个科学难题,有待数值预报工作者为之而努力.