第四讲计算方法

第四讲计算方法周亚军本讲涉及到三方面的计算问题：连带勒让德函数的求解、纬圈方向的快速傅氏变换和高精度的全球积分。在谱模式程序中，会经常用到高斯纬圈上的之值，这些值是事先算好并存储在计算机中的。虽然递推公式本身是精确成立的，但在数值计算时存在舍入误差，...     

第十讲 中纬度天气系统的演变过程

一、天气系统的表示法·波包 试看北半球500毫巴高度场,如图10.1。其上有环绕北极的西风气流(基本气流),还叠加有槽、脊、高压中心和低压中心等高空天气系统。图10.1a中位于北欧的小槽发展并东移,两天后移至乌拉尔山附近(图10.1b);并引起下游弱脊增强,脊东侧形成强的偏北气流,第5天在东亚地区形成一次寒潮(图10.1c)。就图而论,上述演变过程是一目了然的。为了用动力气象学剖示流场和     

第九讲 山区气候考察资料的订正方法和分析方法(二)

三、风资料的超短序列订正方法 风资料包括风向和风速资料。一般说,在水平距离不太远的山区两测点间,大气环流背景是一致的,它们之间风状况(风向、风速)的差异主要由两地的地形条件所造成,并且相对比较稳定。换句话说,两者之间的联系形式的随时间变化,较之各站风向、风     

第八讲 山区气候考察资料的订正方法和分析方法(一)

山区气候考察属于短期考察,通常只在一年的个别月分(如1、7月)进行,观测时间多数不超过一个月,甚至更短。这些考察资料序列是一种超短序列。如何把这些超短序列的气象要素平均值订正、延长至长时期,并能与长年气象站资料进行比较,显然是山区气候资料整理、分析甲的一项十分重要的基础性工作。 关于气候资料的超短序列订正问题,在国外曾做过一些研究,主要是平均气温的订     

第十讲 天气雷达在短时预报中的应用

短时预报系指0—6小时的天气预报,也有人称之为临近预报或即时预报,主要应用于对强对流天气的监测追踪,通过外推和预测,提供短时警报服务。 随着雷达、卫星及气象通讯技术的发展,加速了短时预报的研究和应用,一些技术发达的国家,相继开展了全国范围的或局地警戒式短时预报。在短时预报尤其是局地强对     

第十讲 中期数值天气预报的若干问题和展望

一、历史的简单回顾 五十年代数值天气预 报刚刚问世时,著名的数 学家冯诺曼就将数值预报 按对象的时间尺度区分为 三大类:第一类是1—2天的短期预报,运动基本上由初值决定。第二类是长期预报,例如一个月以上的预报,基本上不依赖初始条件。第三类居于两者之间,既要考虑初值的影响,又离开初始时刻足够远,不能追踪初始场每个系统的每个细节,还要考虑外部强迫条件的影响。这就是后来所谓的中期预报——3、4天到2、3星期的预报。     

第六讲 天气分析预报新技术十年回顾与展望

1 回顾 近10年来,天气分析预报技术获得令人瞩目的进展,直至80年代初,预报业务人员主要是手工进行天气分析,面对的仍是纸面天气图。以计算机屏幕天气图调阅与检索的自动化系统始于1984年。中央气象台首先完成了西北太平洋百年台风图形调阅输出系     

第四讲 三维天气图形制作原理与方法

在第一讲《现代天气图形学概念及技术发展》中,我们强调了三维天气图形学的意义,给出了立体卫星云场的分析例子(见本刊1992年第9期)。本文将给出这类三维图形的制作原理和方法。1 三维坐标变换 制作三维天气图形的第一步,是把原有的二维天气图形坐标(x,y)向三维作概念     

第三讲计算机网络系统

第三讲计算机网络系统图１ＮＩＣＣ系统网络结构图９２１０工程的主体部分是覆盖全国地（市）级以上气象台站的广域计算机网络系统。这个计算机网络系统主要由卫星广域网（ＳＷＡＮ）和国家级信息控制中心（ＮＩＣＣ）、区域级信息控制中心（ＲＩＣＣ）、省级信息控制中心...     

第三讲 农用天气预报

农用天气是指对整个农业生产活动和收成影响较大的那些天气现象和天气过程,例如持续高温干旱天气,低温连阴雨天气,风调雨顺天气(指晴雨相间、冷暖适中、伴有微风)等。农用天气预报则是指根据当地农业生产对象和农事活动中各主要生育时期和农     

第三讲 大气热力学

热能生风这个通俗的道理说明了大气热力作用是大气运动的根本原因。因此,在动力气象学中讨论大气热力学的有关问题是很有必要的。本讲将着重讲各种主要温度参数的表示方法,它们的物理意义及其在天气分析预报中的应用。     

第三讲截断问题

第三讲截断问题周亚军上一讲讲了在处理球面上的气象问题时，最好使用球坐标，这样会带来一定的便利，但同时又出现了一个新的问题，那就是谱分量中的波数ｎ和ｍ应取多少为宜。这是本讲所要讨论的内容。从理论上讲，谱分量中的ｎ、ｍ可以取到无穷，即可以用无穷个谱分量来...     

第三讲:滤波

大气中存在各种不同规模的运动和运动系统,水平尺度从几十米至几千公里,时间尺度从数十分钟至数月。根据运动的水平尺度一般将大气运动分成三类:水平尺度在千公里及其以上的运动系统称大尺度天气系统,如大气长波、超长波、气旋、反气旋、高空急流及副热带高压等天气系统;水平尺度在数十公里以内的为小尺度天气系统,如龙卷、局地     

第十一讲 中小尺度动力学

在气象学中,中小尺度一词最早是用来描述某些大气现象。这种现象是从单站来观测显得太大,但用台站网的常规观测记录来分析又显得太小。因此,开始时这个词的意义是比较不确定的。1975年奥兰斯基提出了对那些大气过程尺度的合理划分。其具体分法如下:     

第七讲 大气中的波动

大气中存在着各种各样的运动,如促使对流云发展的重力波、产生大范围天气变化的大气长波。为了掌握大气中这些运动的规律,我们必须了解发生在大气中各种波动的物理机制。为了突出某种波动的物理本质,我们可以经过一些假设,把一些基本方程组     

第十一讲 长期数值天气预报

用作短期数值天气预报的方法将预报时效一天天延伸下去,大约两个星期之后的预报结果与观测实况相比就面目全非了,从而提出了所谓“可预报性问题”。但这个事实并不足以证明长期数值天气预报不可能作,而只能说明长期数值预报从具体做法到物理内容都与短期数值预报有本质的不同。近年来长期数值预报的研究工作也有了一些进展,但总的来看仍处于探索阶段。因此这里只能介绍一些问题供研究讨论;介绍一些模式供进一     

第六讲 灰色系统决策

决策是人们日常生活和工作中普遍存在的一种活动,是为解决当前或未来可能发生的问题,选择最佳方案的一种过程。比如,早晨出门办事,天气预报有雨,带不带雨具?不带雨具可能遭受雨淋,带了雨具不下雨则是个累赘。“出门办事”这个特定条件,迫使人们作出决策。又如某工厂生产一种新产品,对市场需求不十分清楚,情况好能获利,中等情况可保本,情况差要赔本,到底投产不投产?工厂领导人必须作出决策。     

第四讲 大气静力稳定度

空气的垂直运动对天气的变化和发展起着重要的作用,对于云雨等重要天气现象的生消有着直接的影响。大气中的垂直运动,按其产生的原因、影响范围的不同,可以分为两大类。一类是系统性的垂直运动,另一类是对流性垂直运动。本讲讨论的是与对流     

第四讲 农田土壤水分预报

一、开展土壤水分预报服务的意义 农田土壤水分是农作物正常生长发育的重要农业气象条件之一,它对各项田间工作能否顺利进行和能否取得良好作业质量也有密切关系。土壤水分状况,俗称墒情。在自然条件下旱作农田的水分供应,往往与作物需水有矛盾,特别是在干旱和半干旱的农业区,如我国北方各省区,由于降水量少、变率大,这种矛盾更为突出。土壤含水量常不能满足作物生长的要求。尤其是春季,群众素有“十年九春旱”之说,有的年份春夏连早,严重影响作物生长发育和收成。如北京地区小麦生育期间除自然降水外,还要灌溉2—3次才能得到较好的产量。而在多雨的南方,雨多固然对水稻生育有利,然而对小麦     

第八讲 应用与改进

8.1 厄尼诺、东北低温的灰色预测模型及其微机软件系统 厄尼诺(EL Nino)是秘鲁、厄瓜多尔的太平洋沿岸海水温度异常升高的现象,通常这一带的海洋表面水是冷的,但有的年份,在圣诞节前后,一股暖流在该沿岸流动,来替换冷的表面水,最初这种现象被称为厄尼诺。现在我们通常把秘鲁、厄瓜多尔沿岸和赤道东太平洋洋面温度持续上升现象称为厄尼诺。1982/83的厄尼诺引起了全球范围的气候异常,1986/87又出现了厄尼诺。朱正心、曹鸿兴运用厄尼诺年的历史资料,