美国国家气象中心的η模式

η坐标系模式是八十年代为解决陡坡地形而研制的。本文着重介绍η坐标系和美国国家气象中心η(坐标系)模式中的几个特点及其相应的技术方案。鉴于该模式有较好的预报效果,今后将会在有限区数值预报中得到越来越多的应用。     

美国国家气象中心的中期天气预报

引言美国国家气象中心发布第2～6天的5天预报已有多年。这些预报用的是平均环流法(Namias.1947)。这种方法使用物理-天气-统计法,预报高空环流及其高度距平,然后用这些流型预报地面温度和降水。50年代后期及60年代数值预报的进展不可避免地使气象科学的面貌发生了变化。这样,1970年通过主观修改逐日的数值预报方案代替了平均环流法。每天制作第3、4和第5天的这种预报。由于70年代数值预报水平的进一步提高,现已可将预报     

美国国家天气局天气预报准确率及现代化计划

美国国家天气局(NWS)在制定新世纪战略规划时，提出了一系列预报准确率的指标(表1)，作为衡量执行情况的标准。     

美国国家气象中心数值指导的应用

一、概述数值天气预报在美国国家气象中心应用于日常业务预报,是从1958年开始的。1972年该中心的预报工作中曾对14年来的应用情况做过总结,并提出一种人—机结合的业务预报方法,认为计算机算出的数值预报结果,经过预报值班人工修改以后,可以显著提高预报准确率。     

美国国家气象中心的数值預报业务

一、概况美国国家气象中心自五十年代开始制作500毫巴形势预报以来,已有二十多年的历史。现在进行的业务工作有平流层和对流层形势预报,以及温度、风和降水预报等。就其所用的模式来说,在六十年代中期以前全部是所谓“过滤模式”。起初是准地转的,以后又采用平衡方程。从六十年代后期开始用六层初始方程模式。七十年代初用套网格模式。从1974年9月起用八层初始方程模式。在采用这些模式时,原有的模式就陆续淘汰了。在制作八层模式业务预报以前经常用的模式是:     

美国国家气象中心η模式的暴雨预报

1.引言美国国家气象中心(NMC)η模式计划的主要目的是研制能够提供北美地区中尺度预报指导的高分辨预报系统.根据几个月的每天两次的48小时预报和个例试验,结果证明模式具有相当大的潜力(Black和Mesinger,1989;Mesinger和Black,1989;Mesinger等,1990).作为重要预报变量的暴雨引起了特别的注意.精确预报它可能是最困难的.     

建立工作卡片 预见未来天气 提高地面测报质量

一个优秀的观测员,不仅要具有良好的职业道德,踏实的工作作风,以及从事观测工作所不能缺少的谨慎细致,日常工作中更需要善于建立一套科学完整的工作程序,积累对未来天气的预见经验.笔者曾在国家基本站工作多年,试谈一点工作体会,以达到抛砖引玉之目的.1 建立良好的工作程序是观测工作顺利的保证要建立良好的工作程序,就要分清轻重缓急.每次值班时,如果把自己的工作安排成一个流动作业线,把那些复杂的容易出错的工作安排在精力旺盛和思想集中时去做,一般性的校对,可安排在后一步做,这样能做到有的放矢.     

新一代天气雷达灾害性天气监测能力分析及未来发展

自20世纪90年代,我国开展大规模新一代天气雷达建设以来,已初步形成一个对大、中、小尺度灾害性天气监测的天气雷达业务网,并在防灾减灾中发挥了重要作用。本文利用我国新一代天气雷达网获得的大量实例资料分析了新一代天气雷达在实际应用中对大尺度天气系统如:冷锋、温带气旋、江淮切变线、低空急流、台风,中尺度天气系统诸如强对流天气系统的飑线、阵风锋、冰雹和雷暴高压,以及对我国产生重要影响的梅雨锋暴雨的监测能力。同时分析了现有天气雷达业务观测模式中的扫描策略、雷达适配参数设置以及雷达技术体制的特点与存在的问题。在不对现有雷达技术体制和结构做重大改变前提下,有针对性提出了:(1)改进现有业务观测模式:一是增加晴空模式和RHI垂直扫描模式增强对晴空回波以及垂直结构精细化探测能力;二是增设高山观测模式增强对边界层的探测覆盖能力。(2)改进雷达适配参数,采用相位编码技术和双PRF技术,把距离不模糊作为第一优先原则,来解决多普勒脉冲雷达体制下的距离与速度模糊问题。(3)增强雷达对弱回波探测能力,提高雷达的时空分辨率。(4)充分利用雷达网的组网技术,开展协同观测实现对大、中、小灾害性天气系统的时间与空间同步观测。(5)利用双偏振技术,进一步提高雷达定量估测降水的精度以及对相态的识别。并在上述5方面改进的基础上,提出了目前雷达技术升级改造的初步方案。展望了未来天气雷达技术的发展。     

影响上海市空气质量的地面天气类型及气象要素分析

地面天气形势及气象要素的变化在空气污染潜势预报中具有很好的指示作用。利用天气学原理将地面天气系统进行分型,探索研究不同地面天气类型对上海空气质量变化的影响。整理、分析2003—2005年地面天气类型和气象要素与空气质量的关系,发现:(1)上海秋冬季以大陆冷性高压系统移动为主,而夏季主要以副热带高压和台风影响为主,春季是冬季与夏季之间的过渡,天气系统转换较为频繁。(2)春、秋、冬季易引起上海市空气污染的天气类型有L型高压、高压、高压前和均压场4种地面天气类型,与空气质量优等级相对应的天气类型是低压槽、高压底和高压后。夏季空气质量优等级对应的天气类型主要有台风、高压(副高)和低压槽。(3)秋冬季节典型天气过程一般经历高压前(或冷空气)→L型高压→高压→高压后(或高压底)→低压槽的转换,PM10浓度变化也表现为先升后降。(4)气象要素的变化也与空气污染存在密切联系,气压与空气污染物的关系为正相关,而气温、相对湿度和风速与空气污染物浓度呈负相关。     

咸阳机场夏季地面风的天气分析

普查１９９２～１９９７年６～８月咸阳机场≥５ｍ／ｓ的地面风资料,从风场的时空分布特点、天气形势及预报地面风等方面对咸阳机场夏季地面风进行分析,得结论：咸阳机场夏季地面风的形势风为东北风和西南风;当雷暴过境时,风向风速主要取决于雷暴的来向和强弱。     

美国国家气象中心全球预报系统最近的变更

1991年3月6日美国国家气象中心(以下称NMC)全球资料同化系统(GDAS),航空(AVN)预报和中期预报(MRF)使用的全球模式做了如下一些改进:①预报模式的水平分辨率从三角形截断T80提高到T126.这相当于网格分辨率从160公里提高到105公里.②终止使用增强地形,以平均地形取而代之.③引入海洋层云参数化.④实现新的质量守恒约束.⑤采用Leith公式减少中尺度水平扩散.⑥采用新的更精确的洋面温度分析.本文讨论每一项改进并简要说明新模式性能.     

美国“狂飙”计划的现状及未来

狂飙计划由美国国家海洋大气局进行,目的是研究热带气旋的结构与动力学问题,和对它进行人工影响的可能性。一、“狂飙”假说狂飙试验通过改变风暴中心附近能量的分布,达到减慢风速的目的。热带气旋的能量几乎完全来自空气迅速对流时释放的潜热。在低空,热带海洋上的暖湿空气向着风暴中心卷入,挟带着大量潜热及感热。当气流进入风暴时,它要从海洋补充能量。空气的上升运动大部分发生于眼壁(这是环绕台风眼的一条云带)以及周围的雨带云之中。入流气流所包含的潜热,大部分在这些云中释放成为驱动风暴的主要能量来源。从入流气流层到外流气流层之间,上升气流的     

美国国家气象中心中期预报时段内的集合预报

评述美国国家气象中心将集合预报的概念与方法引进中期预报领域，利用分辨率较低的模式做多成员的集合预报能获得较好的效果。     

美国国家天气局地面观测自动化现状与展望

当前,一个限制或削减全部工作和费用的压力正漫延着整个美国联邦政府,国家天气局在八十年代期间必须对此有所准备。同时,又要尽可能地满足广大公众对预报准确率和提高天气服务方面提出的要求。国家天气局准备在以下几方面进行努力:1.国家气象中心计算机的更换和继续改进指导产品;2.改进国内通讯(AFOS)和传递;3.提高卫星、雷达(RADAP,多普勒)和地面观测水平;4.改组预报组织。现就地面观测自动化概述如下:目前,国家天气局(NWS)现有人员1,200人,260多个地面观测站提供地面天气观测资料。观测方法仍以人工操作为主。随着各种先进传感器的出     

中尺度天气的高空地面综合图分析

中尺度强天气的预报能力非常有限,一个重要原因是在业务预报中,缺乏对中尺度对流天气发生的环境场条件和发生发展特征进行及时有效的分析。本文介绍了国家气象中心正在试行的中尺度天气的天气图分析方法。中尺度天气的天气图分析主要利用探空资料和数值预报相关参量资料,分析中尺度对流天气发生发展的环境场条件,包括高空综合图分析和地面分析。在高空分析中重视风、温度、湿度、变温、变高的分析,并通过将不同等压面上最能反映水汽、抬升、不稳定和垂直风切变状况的特征系统和特征线绘制在一张图上形成综合图,以更直观的方式反映产生中尺度深厚对流系统发生发展潜势的高低空配置环境场条件。地面分析包括气压、风、温度、湿度、对流天气现象和各类边界线(锋)的分析。国家气象中心的强对流天气预报业务试验表明,中尺度天气的天气图分析已经成为强对流天气潜势预报的重要依据。     

关中强对流天气地面要素场分析

本文对西安近十年约20个强对流天气个例进行了计算统计分析,给出了某些关中地面要素场的变化特征。     

美国国家天气局的暴洪警报和防灾计划

一、序言暴发性洪水是一个全国面临的自然灾害.七十年代每年平均死于暴洪的人数已经是四十年代的3倍,目前,已成为美国天气中第一号的杀人凶手.因洪水和暴发性洪水而造成财产的损失目前每年平均超过10亿美元,而四十年代为1.25亿美元,六十年代为3.75亿美元.     

美国天气局的阿弗斯(AFOS)计划

美国天气局于1972年制定了全国业务和服务自动化(Automation of Field Operation andService)计划,简称“阿弗斯(AFOS)”计划。根据这个计划的要求,将使用最新的资料处理和通信技术,使天气局系统的日常业务工作自动化,使预报和服务工作得到明显改进。计划建成216个“阿弗斯”系统,预计要花6—8年时间,总造价4千万美元,每个系统     

中尺度天气的高空地面综合图分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°间隔6 h再分析资料、区域加密站资料、卫星云图和雷达资料,对2015年5月6日(简称“05.06”)和8月30日(简称“08.30”)河南两次东北冷涡型强对流天气过程的系统配置、环境条件、中尺度特征等进行了详细分析。结果表明：(1)两次过程均发生在东北冷涡稳定维持下的环流背景下,“05.06”过程是在高层西北气流下由干冷平流强迫引起的大风冰雹伴随短时强降水的混合对流,“08.30”过程则由横槽南下及暖湿气流引起以短时强降水为主伴有大风的湿对流。(2)“05.06”过程中高层有较强的干冷平流,叠加在低层暖湿平流上,形成了强对流不稳定层结,强的垂直风切变位于中低层,配合较强的动力抬升条件,有利于冰雹发生发展;“08.30”过程则类似准正压类强对流,弱暖平流抬升配合上层冷平流形成不稳定,垂直风切变小,湿层较厚,有利于短时强降水的发生。(3)两次过程均发生在地面温度、露点大值区及高梯度区,高温高湿为其提供了能量和水汽条件,地面辐合线是其触发抬升机制。“05.06”过程冷暖交汇明显,干湿对比显著,是在冷暖交汇和干湿交汇共同有利环境下产生大风冰雹天气;“08.30”过程则是在高湿区中由冷暖交汇产生对流不稳定,以短时强降水为主。(4)两次过程均由发展旺盛的中β尺度对流云团自北向南移动产生,云顶TBB较低,中尺度雨团与TBB高梯度区对应较好。(5)雷达回波上,强对流过程中对流单体出现明显的回波悬垂、弱回波区以及有界弱回波等特征,径向速度场上有低层辐合和高层辐散、中层径向辐合、逆风区、中气旋等特征。

     

美国国家气象中心33年定量降水预报的评估

１９９６年美国国家气象中心开始实施定量降水预报和深入的ＱＰＦ检验方案。这些ＱＰＦ产品从一个依靠广泛预报经验的人工方法演变到更多依靠对数值模式的解释和修正的方法。