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。     

天气预报的三次跃进

回顾过去100多年,天气预报经历了两次跃进:第一次是地面和高空天气图的绘制和应用(空间上的跃进),第二次是数值预报的实施(时间上的跃进)。经过这两次跃进,天气预报已经走过了从经验和定性描述到今天定量计算的一门数理学科。洛伦兹发现大气混沌现象后,天气预报正在经历从单一确定论到多值概率论的第三次跃进(观念上的革命),并试图通过量化或简化不确定因素来提高天气的可预报性和降低预报的不确定性。重点介绍两种现行的量化或简化不确定因素的做法:一是直接面对问题(量化),即用集合预报的方法,定量描述预报的不确定性,使之成为预报的一部分,让用户在决策时科学地应用更全面的预报信息;二是绕开数学上的难题(简化),把大气变量分解为瞬变气候与瞬变扰动两个部分,用瞬变扰动建立与异常天气之间的联系。     

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。     

不确定性理论——集对分析在MOS概率天气预报中的应用

概率天气预报的关键问题之一是天气预报的不确定性,而集对分析(SPA)为研究天气预报的不确定性问题提供了新的思路和途径。本文针对概率天气预报的特点,应用SPA中联系度的概念,对数值预报产品的预报因子设立中相关概率区间,进行同异反分析,建立了基于SPA的MOS概率天气预报模型。试验表明,联系度概念的引进增强了概率天气预报模型结构的合理性,提高了用数值预报产品制作概率天气预报的准确率。     

全国各省市气象科技期刊文章摘要

1天气预报的公众评价与发布形式的变革 《气象》2010年第1期杜钧美国国家海洋大气局华盛顿 摘要：文章通过分析一位公众批评当地电视天气预报的事例,提出应该逐步改变天气预报制作和发布服务方式的问题。由于大气系统的混沌性以及观测和模式的不准确性,天气预报不可能做到100％的准确。因此,预报的不确定性是必然的。     

降水概率预报的特点及国内外概况

自开展天气预报业务以来，已出现了多种形式的天气预报，大致可分为：定性预报、定量预报、形态预报和概率预报四种类型’‘’。60年代以后，由于数值天气预报的发展，美国国家气象局（NWS）最先把概率天气预报用于日常预报业务，并于1965年开始进行降水概率预报的业务试验。降水概率预报是天气变化的随机性和天气预报的不确定性所要求的。当今社会人们对天气预报的精度要求越来越高，迫切需要天气预报服务与社会经济相适应，使其在社会经济中产生更大的效益。本文主要介绍降水概率预报的基本特点、国内外降水概率预报的方法与业务应用情…     

亚高斯贝叶斯预报处理器及其初步试验

为用户提供概率天气预报信息是公共气象服务的发展趋势,概率天气预报技术的不断改进实现了概率天气预报信息的不断优化。在众多概率天气预报技术方法中,贝叶斯预报处理器是一种新近出现的、基于贝叶斯统计理论的概率预报技术;贝叶斯预报处理器可以根据一个确定性预报系统的预报值与观测值之间代表着这个系统预报性能的统计关系,借助于贝叶斯统计理论,把一个确定性预报转化为一个概率预报,从而实现对预报不确定性的定量化。由于亚高斯似然模型可以适用于多种单调似然比随机依赖结构,故采用该似然模型的亚高斯贝叶斯预报处理器,它在气象、水文等领域具有较强的适用性。在简要介绍了连续型二维随机变量情形下的贝叶斯定理及正态-线性贝叶斯预报处理器之后,详细论述了采用单一预报因子的连续型预报量亚高斯贝叶斯预报处理器,并以长沙站和武汉站2008年1月每日00时(世界时)地面气温(T2m)的中国国家气象中心、欧洲中期天气预报中心、美国国家环境预测中心集合预报中的控制预报资料(预报时效选为96h)作为确定性预报样本,对亚高斯贝叶斯预报处理器进行了初步试验。结果表明,亚高斯贝叶斯预报处理器可以将T2m各集合预报中的控制预报转化为能定量地表达各控制预报不确定性的T2...     

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     

关于大气过程可预报性问题的一些讨论

从非线性角度重新解读了von Neumann提出的大气运动三个分类，指出大气过程预报问题中存在两类不确定性——初始条件的不确定性和外强迫条件的不确定性，它们分别成为第一类可预报性与第二类可预报性问题的研究对象。强调了大气过程可预报性的客观存在性，由于大气过程的复杂性及人类观测手段和认识水平的限制，人们只能给出这些可预报性的估计，逐日天气预报存在上限(2周左右)。分析了预报误差产生的来源是初始条件的不确定性和预报模式的不完善性，但根本原因是大气过程的混沌本质；还分析了混沌系统误差增长理论，但由于实际大气过程包含很多显著不同的时空尺度以及不同尺度间的相互作用，人们对大气过程复杂的误差增长规律的认识还不是很清楚；最后讨论了动力学数值模式中不同的空间分辨率会改变系统的性质，指出可预报性问题的研究必须考虑空间分辨率的影响。而在讨论初值不确定性对预报的影响时，不需要考虑控制参数微小变化产生的影响，当然条件是控制参数的微小变化不会引起系统性质的重大变化。     

苏联关于公路运输中气象保障效用评价的一些研究

一、前言近一个世纪以来,人们为了提高天气预报的准确率,曾作过艰辛的努力。但是,由于影响天气预报准确率的因素很多,所以到目前为止,天气预报仍具有不确定性,而且要使天气预报达到“完善”的程度,看来仍要经历漫长的路程。因此,从第二次世界大战结束以来,人们在继续致力于提高天气预报质量的同时,开始探索如何在现有预报水平下把业务预报使用得更好一些,以便得到更多的经济和社会利益。公路运输是气象服务对象之一,气象服务的质     

条件价值评估法在公众气象效益评估中的应用研究

条件价值评价法（CVM）是目前生态（环境）经济学中最重要的和应用最为广泛的公共所有物价值的一种评估方法,对自然资源价值进行量化评估方面具有独特的优势,通过问卷调查反映环境影响下的价值问题,是一种理论化极强的评价方法。现将该方法应用到公共气象服务效益评估建模中,在考虑CVM不确定性因素的前提下,对公众气象服务效益进行评估,构建公众气象服务效益评估二分Logistic模型,并与传统的自愿付费法进行比较。采用全国抽样问卷调查数据量化结果比较表明,用二分Logistic模型对全国公众气象服务效益进行定量评估会更客观。     

高影响天气事件公众关注度的风险评估

天气气候异常变化对我国国民经济、人民生产生活的影响日益增大,开展气象风险评估迫在眉睫。基于模糊数学和信息扩散理论,把高影响天气事件作为气象风险源,综合应用12121气象信息服务电话拨打次数的信息,计算高影响天气事件的风险概率,以及社会公众对不同高影响天气事件关注度风险水平和关注人数。以西安市为例,分类分析2004—2006三年期间与公众生活关系密切的7类高影响天气事件:高温、热浪、桑拿、小雨、中雨、大到暴雨和雷暴,以此为风险源因子,挑选对应天气当日的12121信息电话拨打次数为统计样本,计算得出各类高影响天气事件发生的超越概率和风险关注度,计算出社会公众不同等级的关注度风险水平,这对提高社会公众对各种气象风险的防灾减灾意识和判断公共气象服务影响力有指导意义。最后还给出了各类风险源的原始数据统计值与应用公式计算值的拟合对比,验证结果比较令人满意。     

关于提高天气预报准确率的几个问题

提高天气预报准确率是气象业务的一项基础性、系统性的工作。作者从天气预报的业务技术体系着眼,借鉴发达国家的发展经验,分析了提高天气预报准确率的若干问题,提出了发展精细化的预报技术体系,将数值预报模式、天气学预报方法、动力诊断和统计释用及基于卫星和雷达等现代探测技术的短时临近预警技术相结合的预报技术路线;提出了有利于精细化预报的业务体系,即发展以定量降水预报、台风预报和灾害性天气短时临近预警为重点的专业化预报业务体系;指出专家型预报队伍的建设是提高预报业务水平的关键环节。     

公众气象服务满意度及其影响因素研究

公众气象服务满意度体现了气象服务的社会效益,研究公众气象服务满意度对于气象部门绩效评价具有重要借鉴意义.基于全国24个城市获得的9939份调查问卷,在分析公众气象服务满意度的基础上,运用多元线性回归分析了其影响因素.研究结果表明,气象部门公众形象、天气预报用语是否通俗易懂、天气预报准确性、天气预报内容丰富程度、灾害性突发性天气预报预警及时性5个自变量对公众气象服务满意度的影响都是显著的,而个体因素对于公众气象服务满意度的影响都是不显著的,从回归系数来看,气象部门公众形象对于公众气象服务满意度影响最大,其次是预警及时和预报准确性.该研究结果对于气象部门提高公众气象服务满意度具有重要参考价值.     

基于公众咨询的深圳公共气象服务需求特点分析

以2010—2013年深圳市气象局门户网站"业务咨询"板块公众咨询信息和深圳国家基本气象站观测资料为基础,从咨询量的时间变化规律、与多种气象因素的关联性等角度,对公共气象服务需求的特点进行分析,以揭示公众的公共气象服务需求在时间和要素上存在的规律和特征。结果表明:1)汛期是一年中市民最为关注天气的时段,周三和周五是一周内公众气象信息需求最大的时段;汛期市民最关注的天气是台风,秋、冬季节市民更为关注气候预测信息。2)市民高度关注降水,其精细化和个性化预报仍有很大提升空间;对相对湿度的关注,主要源于对"回南天"等潮湿天气的关注;日照时数与公众咨询密切相关,但主要通过降水间接影响;市民较少咨询气温,但在炎热、寒冷天气下,气温与市民咨询量表现出明显的相关性。     

浅谈改版后内蒙古天气预报节目的服务性

电视天气预报作为一档具有实用性、知识性、服务性的节目,收视率一直居高不下.节目讲述天气信息,具有专业性,但它的另一个重要属性是服务性.文章基于内蒙古特殊的自然和人文环境,浅谈内蒙古地区电视天气预报节目的发展,得出一个成功的电视天气预报节目应当具有服务意识,能够满足观众的需求,更好的服务社会,给大众提供生活提示和延伸服务.     

Experience is not enough: A dynamic explanation of the limited adaptation to extreme weather events in public organizations

This study advances theory articulating the micro-level processes behind public organization adaptation to extreme weather. It tackles a persistent puzzle about the limited adaptation to extreme weather among public organizations: why does adaptation remain deficit after public organizations have experienced repeated extreme weather and some catastrophic consequences? We develop a computational agent-based model that integrates extant theory and data from semi-structured interviews of U.S. public transit agency managers, and use the model to investigate how micro-level cognition and behavior interact with environmental constraints to facilitate or impede the diffusion of adaptation. We articulate in greater detail how experience with influential extreme weather events matters to adaptation, highlighting that such experience is insufficient for adaptation to occur. A key insight is that the potential benefits from both increased risk perception and additional financial resources stemming from disaster- or non-disaster-induced opportunities can be underutilized, absent effective coupling between heightened risk perception and availability of resources that creates windows for adaptation. Using this insight, we further identify managerial and policy interventions with maximum leverage to promote adaptation to extreme weather in public organizations. The experiments show that slowing risk perception decay and synchronizing opportunities with extreme weather occurrences can stimulate adaptation.     

甘肃临夏人工与自动气象站气温观测差异对比及均一性研究

自动气象站因其监控、观测、采集、存储资料方面的诸多优势,已成为今后我国地面气象观测的发展主流,并将逐步取代人工观测。人工观测和自动站之间不可避免地存在着观测差异,这种差异对历史气象资料的延续性提出了挑战,并将深刻影响大气科学研究和业务应用。因此,对比分析2个观测系统之间的观测差异及均一性是非常必要的。结果表明,临夏气象站2种观测数据序列中,平均气温的平均差异为-0．35℃,差值变幅为0．22～-1．56℃;最高气温的差异变幅为0．01～0．31℃;最低气温的差异大,变幅不稳定,其中1～3月差异变幅为-2．12～-3．05℃,其余月份差异变幅为0．05～-0．57℃。自动站日平均气温和最低气温系统性偏低于人工观测值,最高气温反之。在分析2个数据序列差异的基础上,建立了各季的气温订正方程。订正后2个序列的差值减小,尤其最大偏差显著减小,效果良好。     

两次冬季寒潮、暴雪天气过程的对比分析

应用MICAPS资料,从大气环流形势演变、物理量诊断分析方面,对2002年1月15日至18日和2003年2月9日至11日发生在南京市的寒潮、暴雪天气过程作对比分析,以揭示此类天气主要天气系统的特点,为此类天气的预报提供一些有益的思路。     

基于条件价值评估方法分析中国公众气象服务效益

通过对中国气象局气象效益评估研究组抽样调查得到的175958份问卷数据进行无效问卷剔除后,分析了中国公众对气象服务的满意程度等情况,结果显示约74.3%的公众对气象服务表示满意或较满意。分析表明:全国公众对灾害性天气预报警报的关注度较高,特别是对6～72 h(3 d)的短期天气预报关注度随时间呈上升趋势。调查发现,绝大多数公众(约85.5%)是通过电视媒体来获取气象信息,收视率的最高峰时间为晚上。同时研究了公众对于天气预报的准确度评价与对气象服务的总体满意度评价,结合条件价值评估方法分析得到,当满意度和准确度提高后,公众的支付意愿提高,气象服务的条件价值随着满意度的增加呈近似线性增长趋势。