第一讲 数值天气预报简介

§1.数值天气预报基本概念1.定义目前国内外所用的天气预报方法,归纳起来不外是天气图方法、统计学方法和动力学方法等三大类,这些方法在一定条件下可以单独使用也可以相互结合成多种综合预报方法。数值天气预报运用的就是动力学方法,即把大气演变过程中的物理规律以数学形式表达出来。给出一个控制大气运动的流体力学方程组,利用电子计算机,通过数值分析求解方程组,得到气象要素随时间、空间的分布。这样,我们就可对数值天气预     

第三讲 数值天气预报的控制方程组

几乎一切天气现象都与大气运动息息相关。大气运动遵循一定的流体力学和热力学规律,在数学上表示为所谓大气运动控制方程组。数值天气预报是采用数值方法求解这组控制方程,从而预报出未来的天气要素场。     

第二讲 资料处理和客观分析

众所周知,在进行天气预报之前,必须首先掌握现在的大气状态。尤其是数值天气预报,它是通过解流体力学方程组、热力学方程和水汽方程等来预报未来天气变化的,更必须首先有正确的大气状态作为初值。我们知道,天气图能展现出某一瞬间大范围的大气状态。人工分析的天气图包含着预报员的丰富经验,因而也带来主观性的缺     

参考登月考察和太空探测成果探讨气象学几个基础理论问题

1一个值得深思的问题气象学是一门既古老而又年轻的学科。它伴随人类文明的初始发展而萌芽,具有悠久的历史,故是古老的。但它真正发展成为科学,只不过一百多年的历史,因而是年轻的。作为一门年轻的自然科学,它肩负着人类要求驾驭大自然的强烈愿望掌握风雨变化规律,做好天气、气候预报,受到社会深切关注,从气象观测到气象信息的收集、编辑、变换、传输、识别、统计、存取、检索、分发、使用都实现了自动化,使繁如烟海的气象资料,借助计算机建立起容量很大的资料库和远近存、取方便的终端,为分析研究大气运动规律,作好天气、气候…     

长期天气过程的可预报性研究的进展

在数值天气预报中,大气可预报性问题是一个重要的研究课题。它们有的是从数值预报模式初值场误差探讨,即讨论计算过程中的误差增长使得预报与实况差异太大的时间。这段时间一般为两周,它称为大气可预报的时间。这是短期天气过程可预报性问题。长期天气过程的可预报性,大多是从天气变化稳定性进行探讨。短期天气过程与长期天气过程的关系以及长期天气过程的可预报性问题一直是近十余年来气象学者十分关心的研究课题,本文将着重介绍有关长期天气过程可预报性研究的进展。     

数值天气预报概况

数值天气预报方法是根据描写大气运动规律的流体力学和热力学定律(动量增加定律、质量守恒定律、热力学第一定律)组成闭合的方程组,然后用数学方法进行求解,得出未来天气的变化。由于我们对大气演变的规律还没有完全认识,以及数学求解上的困难,因此,通常都是针对某一具体预报问题建立相应的预报模式。     

我国大气动力学和数值天气预报研究工作的进展

我国自解放以来大气动力学和数值天气预报研究工作蓬勃发展,取得了不少可喜的成果。在祖国各地已初步形成了一支从事动力学和数值预报工作的力量,研究与大气预报实践密切相关的各种动力学问题,尤其是对我国天气影响很大的问题,同时也注意到基础理论问题的研究。我国数值天气预报的理论及数学方法的研究工作也有许多成果,数     

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     

数值天气预报简介

数值天气预报是使用大型快速电子计算机,通过求解描写大气运动规律的流体力学、热力学方程组,进行天气和天气形势的预报。数值预报工作,是气象工作现代化的一个重要组成部分,是衡量一个国家天气预报发展水平的一个重要标志。现就数值预报的几个主要方面以及存在问题和发展趋势等介绍如下。     

人工影响天气中的云物理学问题

人工影响天气技术的核心是云物理学,它涉及到中尺度和边界层气象学、天气预报、大气扩散和湍流、物理化学、气溶胶物理学、统计学和观测仪器等研究。这些学科的进展都会促进人工影响天气研究的发展,但最重     

近年来国外气候动力学过程若干问题数值模拟研究进展

近年来,利用数值模式对大气环流或短期气候动力学过程进行模拟研究已经取得不少进展。无论是简单的理论模式还是复杂的GCM甚至是海气耦合模式均被广泛地应用于气候模拟、预报以及各类敏感性数值试验研究之中。目前的大气数值模式尤其是象GCM这类模式具有很强的模拟能力,一方面,它不仅能成功地模拟气候平均状态,而且能成功地用于天气预报,即准确地描述个别天气系统的逐日演变以及新扰动的发展;而另一方面,也是特别重要的,还能模拟大气低频变化特性,如年际变化特性、季节内尺度振荡、遥相关以及持续性异常等等。气候动力学尤其低频大气动力学过程是近年来热门的也是人们集中力量加以研究的课题,     

第一讲 动力气象与天气分析预报实践

一、引言 动力气象学是大气科学的一个分支,它应用流体力学方程组及有关物理定律研究大气运动和天气演变的规律。它不同于一般流体力学,首先,由于地球在不断自转,地转偏向力(又称科里奥利力)对于大尺度大气运动有着重要的影响。在一般情况下,水平气     

《大气环流模式》

《计算物理方法》系美国加里福尼亚大学主编丛书,该丛书第17卷《大气环流模式》在1977年出版。由五个课题组成,现分别介绍如下。一、天气预报和气候模拟中数值模式的计算方面。由美国国家大气研究中心笠原(Kasahara)撰写。研究大气和海洋运动规律的学科是地球物理流体动力学。天气预报和气候模拟就是由这门学科的基础理论所建立起来的一整套方程组控制。这套基本方程组通称“数学模式”,当数值近似方法应用于这组方     

动力气象学和天气实践的关系

动力气象学又叫理论气象学,包括大气热力学和大气动力学两部份,是一门以数学物理学为基础,研究地球大气运动的规律的学科。这门学科中所确立的规律乃是天气学的理论基础,在天气实践中一直有广泛的应用:如表示气压和高度的微分关系的静力公式或其相当的积分关系的压高公式长时期在天气实践中被用于在温度层结已知的条件下,由气压确定高度或根据高度确定气压。     

业务化数值天气预报50年:科学传承与未来展望

数值天气预报是气象科学在20世纪创造的巨大成就，它给出的计算天气的可行性方案不仅服务于日常生活，也改变了人们对天气预报的认识。在数值天气预报业务开展50年之际，回顾了数值天气预报在科学思想上的脉络，对该领域未来发展进行了展望。     

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.     

中期延伸天气预报方法研究

针对未来8—17 d中期预报方法短缺的现状,将数值预报产品与历史资料有效结合和应用,以天气学、统计学为基础,通过关键区相似预报等方法,研制出了一种通过计算环流相似和气候概率实现中期延伸预报的方法。结果表明:中期延伸天气预报方法能够反映未来天气演变和降水、气温的总体变化趋势。经过检验,认为可以应用于中期天气预报业务。     

建国以来气象研究的进展

本文简要回顾和评述了1949年中华人民共和国成立以来40年间,我国气象科学研究在大气探测、人工影响天气试验、大气物理和大气化学、大气环流及其数值模拟、东亚季风和热带大气动力学、中尺度气象学、气候和气候变化、农业气象等方面的进展。     

准地转理论基本问题回顾与讨论

准地转理论是大气动力学的中心问题之一,它提供了从大气动力学基本原理入手分析大尺度天气系统演变的方法。准地转理论有助于预报员理解中高纬度大尺度天气系统的三维结构,分析、预报天气系统的发展和移动,因此被称为短期天气预报的理论基础。准地转理论具有完整的理论体系,它包含了较多的基本假定,故容易导致对其中的一些基本问题的理解有混淆。本文从基础的动力学知识出发,对准地转理论的基本概念、基本近似、核心理论及其在实际天气预报过程中的应用作了回顾和讨论。内容包括:准地转运动与准地转近似定义、准地转运动理论的范畴、天气图上的大尺度运动、准地转运动理论与短期天气预报的关系、由斜压二层模式下的准地转理论对高空槽脊和地面气旋发展与移动的判断等。     

开拓领域 , 推动业务 , 努力创新———纪念中国气象科学研究院成立50周年

中国气象科学研究院是中国气象局直属科研单位，是中国大气科学综合研究基地，其前身是成立于1956年的中央气象科学研究所。中国气象科学研究院成立50年来，始终面向中国气象事业的发展和国际大气科学前沿，在大气探测、中尺度气象学、气候学、极地和高原气象学、数值天气预报、农业气象学、大气化学与大气环境、云雾降水物理与人工影响天气、大气雷电等领域开展了广泛而深入的研究，并开展了东亚季风、台风、暴雨、高原气象、极地气象等方面的综合科学试验，取得了丰硕的研究成果，为中国气象科研与业务事业发展做出了重要贡献。