夏季兰空区域中期天气预报软件及其天气学意义

夏季兰空区域中期预报软件系统,可在配备有汉字显示系统的微机上运行,且操作简单,使用方便,易于掌握。从输入初始资料到显示最终天气预报结果,约需20—30分钟。其软件系统的流程框图如图1。     

数值天气预报和气候预测的可预报性问题

考察由初始状态误差和模式中参数误差所引起的预报结果的不确定性。提出了数值天气预报与气候预测中三类可预报性问题，即，最大可预报时间，最大预报误差，初值与参数的最大允许误差。然后将这三类问题化成了对应的非线性优化问题，给出了处理此类非线性优化问题的思路，并且有数值方法对Lorenz模型研究了这三类问题。     

基于DART +WACCM模式搭建的平流层同化、天气预报和气候预测模型研究

本论文基于WACCM（Whole Atmosphere Community Climate Model）模式最新版本WACCM6和DART（Data Assimilation Research TestBed）同化工具最新版本Manhattan,开发了中高层大气温度、臭氧和水汽卫星资料的同化接口,搭建了一个包含完整平流层过程的数值同化、天气预报和短期气候预测模型（此后简称模型）;本模型对2020年3～4月平流层大气变化进行了同化观测资料的模拟,并以同化试验输出的分析场作为初值,对5～6月的平流层大气进行了0～30天天气尺度预报以及31～60天短期气候尺度预测的回报试验。结果表明:本模型能较好地重现2020年3、4月北极平流层出现的大规模臭氧损耗事件随时间的演变特征,模拟结果和Microwave Limb Sounder（MLS）卫星观测结果很接近;而未进行同化的模拟试验,虽然可以模拟出北极臭氧损耗现象,但是模拟的臭氧损耗规模相比MLS卫星观测结果要低很多;利用同化试验4月末输出的分析场作为初值,预报的5月北极平流层臭氧体积混合比变化与MLS卫星观测值的差值小于0.5,预测的6月北极平流层臭氧变化只在10～30 hPa之间的区域,与观测之间的差异达到了1 ppm（ppm=10?6）。本模型不但改善了北极平流层化学成分变化的模拟,也显著地提升了北极平流层温度和环流的模拟。本模型同化模拟的3～4月、预报预测的5～6月北极平流层温度和纬向风变化与Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 （MERRA2）再分析资料结果具有很好的一致性,仅在北极平流层顶部,预报预测的温度和纬向风分别与再分析资料之间的均方根误差（RMSE）约为3 K和4 m s?1。未进行同化的试验模拟的3～4月、预报预测的5～6月北极平流层的温度和纬向风与MERRA2再分析资料之间的RMSE在大部分区域都达到6 K及5 m s?1以上。从全球范围来看,本模型对平流层中低层模拟性能改善最为显著,其预报预测结果与观测值之间的差异,比未进行同化试验的结果,减少了50%以上。     

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。     

数值天气预报的诞生

自1950年数值天气预报试验成功,迄今已有48年。凡是熟悉天气预报历史的人,都会深刻地感到这是气象界一次伟大的历史性技术革命,使天气预报的准确率和时效获得了长足进步,让全人类在不知不觉（甚至不无埋怨之声）中享受着这次革命的成果。同时还应看到,数值天气预报是一项巨大的系统工程。它的成功依赖于科学技术的积累和多学利的共同进步。因此,回顾数值天气预报诞生的历史,不仅可以了解一些气象珍闻,还可以增进对科学发展规律的认识。1理论背景根据哥白尼关于行星围绕太阳运动的观点,刻卜勒发现了行星运动的基本定律。牛顿更进一…     

菲茨罗伊与《天气学手册》

罗伯特·菲茨罗伊（Robert FitzRoy,1805-1865）是英国著名的气象学家。作为天气预报业务的创始人,首次创造了“天气预报”这一气象专用术语, 于1863年撰写的《The weather book（天气学手册）》深入浅出地介绍了其在气象学研究方面的多年研究成果,是一本可以让大众阅读的气象学实用指南。文中简要介绍了菲茨罗伊的人生经历,并以菲茨罗伊的代表作《天气学手册》为重点,梳理了菲茨罗伊在气象学方面的研究成果,重点介绍了菲茨罗伊在气象仪器、全球气候特征、天气预报等方面的认识,并围绕菲茨罗伊的科学研究成果浅谈了其对气象学的主要贡献。     

数值天气预报的新方法

基于大气运动的连续性,构造了泛函。并直接利用测站的观测资料通过求该泛函的极小值,将数值天气预报从传统的在网格点上计算改为直接在测站上计算。     

湖南省有限区域数值天气预报系统模拟试验

介绍了湖南省有限区域数值天气预报系统，该系统试用结果表明，系统具有较强的稳定性和实用性，降水的时空分布的预报效果较好。数值模拟试验结果表明，模拟降水预报对积云参数化方案、边界层参数化方案、辐射参数化方案等比较敏感。     

美国的业务数值天气预报

在本文中,我们评论了近来美国国家气象中心的区域和业务数值天气预报的改进、所带来的预报技巧性能的发展,以及近来的主要研究领域。同时,也简要地介绍了在未年5年中可望出现的变化。     

数值预报产品与天气学结合的体会

文章主要阐述了如何将数值预报产品与天气学预报经验有机的结合起来。天气学着重研究天气系统进入本地区前各方面的动态变化,从中找出它的变化规律,再利用这些规律预测未来如何演变。数值预报从初始场开始,计算它的运动轨迹,着重研究大气环流和天气形势未来变化。虽然它们的研究起点、研究重点不同,但方向一致。把二者有机结合起来,可以形成从过去、现在到未来的一个完整的链条,从而有力的促进了预报质量的提高。     

地市级专业气象预报服务系统

利用9210传输的气象资料,通过计算预报因子和预报对象间的相关系数,挑选预报因子,建立多因子权重回归方程,用于气象要素、森林火险气象等级、城镇火险气象等级、空气环境质量等级预报。此外,根据调查指标和实践经验,建立了医疗气象、储运气象、商业气象预报判据。     

黔东南地区短期气候预测方法研究

根据大气环流特征和小气候相关关系,找出预测黔东南地区春季倒春寒、3～6月降水量趋势、夏季及6～8月气温变化趋势和夏季旱涝趋势指标,用以制作黔东南地区长期天气趋势预测。     

北京地区细菌性痢疾医疗气象预报模式及流行风险水平评估

研究了北京市海淀区2004～2006年全年逐日细菌性痢疾发病率与地面气象要素的相关关系.结果发现,细菌性痢疾发病与水汽压(空气绝对湿度)高度相关,单相关系数平均可达0.85以上.在所有候选预报因子中,它的方差贡献可占80%.采用多元回归概率分级技术,建立了细菌性痢疾医疗气象预报及风险水平评估模式.该模式预报结果可为各级疾病预防控制中心指导广大城乡居民卫生防疫提供科学依据.     

环境气象学与特种气象预报

在人类的生活环境中,许多现象都与气象具有密切的关系,所有研究与人类生活息息相关的大气现象及其变化规律的学科,称为环境气象学。人们迫切需要了解同自己日常生活有密切关系的环境及影响环境条件的各种因素的变化状况,以便采取各种对策和措施来保护环境和保护人类自己,再加上政府部门与社会生产活动需求的增加,使特种气象预报服务应运而生。     

秦皇岛地区雾天气气候特征及预报

随着交通线路的快速发展,雾对交通运输的影响越来越大,浓雾天气常常引发交通事故,给人民的生命财产造成严重损失,危害性极大.应用秦皇岛1957-2006年气表-1资料,统计分析秦皇岛内陆、沿海地区雾天气时空分布特征,返查1981-2000年历史天气图,得出本地区出现雾的主要天气类型,筛选出影响雾的主要天气要素,建立MOS预报方程,为雾预报及临近预警信号的发布、解除提供有利依据,达到监测、预报之目的.     

洞庭湖区域雷暴大风分型及预报分析研究

文章选取2013-2015年洞庭湖区域的15次雷暴大风天气过程,根据天气形势配置将其分为以下4类:低层暖平流强迫类、斜压锋生类、准正压类及高层冷平流强迫类。其中低层暖平流强迫类根据中低层切变线北侧冷平流的强弱又可以分为:强冷暖平流强迫类、强暖平流强迫类和中间类。总结归纳各类雷暴大风过程开始前、影响阶段及过程结束的天气形势配置、雷达回波特征与预报着眼点,为短期、短时天气预报预警提供参考。     

广西“回南天”发生特征及预报着眼点

利用常规MICAPS数据资料,对广西“回南天”发生特征及预报着眼点进行分析研究。结果表明：(1) “回南天”发生在春季低温阴雨后期迅速回暖的转变过程中;(2) 有利“回南天”发生的环流形势共同特征为: 500 hPa我国北支西风气流转为纬向环流,南支槽加深并向东移动,850 hPa有西南急流,地面冷空气减弱,华南静止锋减弱北抬;(3) T lnp探空曲线中,锋区逆温层上限持续下降到850 hPa以下,次日落地消失;(4) 室外空气露点温度高于室内物体表面温度,暖湿空气中的水汽入室遇冷后,在物体表面发生相变凝结;(5) 根据前一天最低气温、当天露点温度及升幅,将“回南天”划分为重度、中度和轻度3个等级;(6)“回南天”有冷性结束和暖性结束两种方式。所得成果可应用到预报业务中。     

广东省冬季逐日最低气温的预报方法

为了能结合数值预报产品做好广东省逐日最低气温的预报,利用1998~2007年冬季(11月~次年2月)美国NCEP/NCAR再分析资料和常规气象观测资料,选取20°~27.5°N,107.5°~117.5°E区域内的海平面气压、850 hPa温度、850 hPa相对湿度、850 hPa纬向风(u)、850 hPa经向风分量(v)和500hPa位势高度等6个要素作为预报因子,以韶关、梅州、广州、阳江、汕头等5个站分别作为广东5个部分的代表站,采用能选取最优因子的逐步回归方法建立5个代表站的11月~次年2月逐日的最低气温预报方程,并对预报方程进行检验。结果表明:采用逐步回归预报方法建立的广东省5个代表站的逐日最低气温预报方程具有一定的预报能力,但也存在预报结果比实况偏低的不足。     

2009年6-8月T639、ECMWF及日本数值模式中期预报性能检验

每年的6-8月是我国主汛期,这个季节高温干旱、暴雨洪涝等气象灾害最为严重.为更好地了解业务主流模式的预报性能,以提高汛期气象服务能力,对2009年6-8月T639、 ECMWF(以下简称EC)及JAPAN(以下简称JP)数值模式的预报产品进行了对比分析和检验.结果表明, 各家模式对亚洲中高纬度大尺度环流的演变和调整都有较好的预报能力,但均表现出指数值预报偏高的误差;对夏季副高和850hPa气温,T639有一定的中期预报能力,但与EC和JP模式相比,误差偏大,并存在一定的系统性偏差;T639对莫拉克台风的生成预报较好,台风移动和登陆的预报与实况相比有较大误差.