中央气象台全球中期数值预报业务系统的发展

回顾中央气象台全球中期数值天气预报业务系统的发展历程,重点回顾和综述中央气象台建立全球预报业务以来的科学技术进步,概括了引进的谱模式系列在本地化、业务应用及发展过程中取得的成就,着重介绍在自主发展GRAPES_GFS全球中期预报系统的不同阶段取得的科技成果。     

天气预报的业务技术进展

该文总结回顾了中央气象台近年来的天气预报业务技术进展。天气预报质量的历史演变显示了预报业务水平的提高, 这种业务能力的提高既反映了预报技术的发展, 也带来了天气预报业务的变化。对业务天气预报中各种预报技术应用进展的分析表明:数值预报在天气预报业务能力提高中发挥着重要的基础性作用; 同时, 基于对不同尺度天气影响系统发展演变过程深入认识的基础上, 天气学的预报方法依然是预报业务中的重要技术方法; 动力诊断预报已成为灾害性天气预报中的重要手段之一, 数值预报产品的解释应用是实现气象要素精细定量预报的技术途径。     

中央气象台台风预报业务的发展及思考

随着数值预报技术和综合探测体系的不断进步和完善,近十几年来中央气象台的台风业务预报取得了较显著的进展,特别是台风路径业务预报水平进展显著,基本达到了国际先进水平,但是在台风强度和风雨影响的预报及台风风险评估方面进展相对较慢。本文从我国台风灾害影响的严重性和中央气象台台风预报的重要性、中央气象台台风预报的发展历程、中央气象台台风预报员的作用、台风业务中重大科学问题的提出和解决途径、重大台风科研项目对中央气象台台风业务的促进和指导等几方面进行了回顾和分析,并提出了未来提高台风业务预报能力的有效途径。     

中央气象台精细化网格降水预报技术的发展和思考

定量降水预报(QPF)是中央气象台最传统且最核心的天气预报业务,随着经济社会的快速发展对降水预报精细化程度需求越来越高,提升降水预报的精细化水平成为中央气象台面临和需要解决的首要问题之一。目前中央气象台制作和发布空间分辨率5 km,未来3天逐1 h时间间隔、未来10天逐3 h时间间隔的网格化定量降水预报产品,并发布雨、雨夹雪、冻雨和雪降水相态及新增积雪深度的精细化预报产品。本文围绕精细化降水预报技术这一关键环节,回顾了中央气象台在数值模式精细化降水预报、时空精细化降水预报技术、降水相态和新增积雪精细化预报技术以及精细化检验评估技术等方面的进展,并思考目前精细化降水预报业务技术发展存在的问题及未来的发展,以期为中央气象台和全国精细化QPF技术的发展提供重要参考。     

精细化预报的自动检验与技巧评分系统

基于局域网和省—地气象光纤通信网,使用SQL Server数据库和相关编程技术,以08时次精细化预报为例,分别实现对本地预报和中央气象台预报的自动检验与技巧评分。系统由后台和前台两部分程序组成,后台程序基于C/S方式,分别实现本地预报、中央气象台预报、本地天气实况的自动入库与补调。前台程序基于B/S方式,实现本地预报、中央气象台预报、本地天气实况、检验结果与技巧评分等信息的显示与查询、自动统计与输出功能。系统自投入业务运行后,较大地满足了天气预报业务和管理需求,对于提高精细化预报质量具有一定的积极意义。     

第八讲 国家气象中心业务预报模式

随着科学技术的现代化,尤其是电子计算机的问世和迅速发展,天气预报开始向着客观化、定量化迈进。在世界上,越来越多的国家建立了数值预报业务,预报水平不断提高。我国自1954年就开始了数值预报的理论研究。1965年春,中央气象台开始发布正压的500毫巴预报图。1969年,资料、客观分析和数值预报联机试验成功。近年来,中央气象台再度组织了短期数值预报业务。1979年11月开始用原始方程三层模式在M—170机上进行运算并于1980年7月发布传真(即A模式)。但是,由于垂直分     

2003年淮河流域大水期间体积降水量的研究

针对 2 0 0 3年梅雨期淮河流域大水提出了体积降水量的概念及其计算方法 ,在计算出淮河流域和其各子流域逐日和总体积降水量的基础上 ,将体积降水量与水文站的水位和流量进行了对比分析。结果表明 :水位对累计体积降水量有较好的即时响应 ,流量对体积降水量有较好的延迟响应。另外 ,讨论了流域体积降水量的预报问题 ,用国内外数值天气预报产品和中央气象台指导预报产品 ,进行了流域体积降水量预报试验 ,并对预报结果进行了检验分析。结果表明 :在目前天气预报水平条件下 ,利用数值天气预报和中央气象台业务预报产品制作体积降水量是可行的 ,能够延长洪水预报的预见期 ;而且 ,数值天气预报产品在预报体积降水量方面有明显的优势 ,因此可以直接利用数值天气预报产品进行体积降水量的客观预报 ,为防汛工作提供重要的依据。     

回顾中央气象台天气预报业务的发展（1950—1980年）

简要回顾和记叙中央气象台自1950年成立至1980年的30年中,在天气预报业务和服务方面的发展过程。大体可分为三个阶段:第一阶段是20世纪50年代,当初既缺乏资料,也缺乏人才。经过第一个五年计划大力兴建气象台站,资料问题得以基本解决;经与中国科学院地球物理所合作成立联合天气分析预报中心,人才培养和业务建设都有较快进展。到20世纪50年代后期中央气象台的业务范围和水平与发达国家已相差不大,这一阶段是这30年中发展最快、最好的阶段。第二阶段是20世纪50年代末期至70年代初期。由于外部环境干扰,使天气预报业务停滞不前,所幸业务和服务工作并未中断。这一阶段中央气象台的业务水平与发达国家间的差距明显加大。20世纪70年代初,我国恢复了在世界气象组织的合法席位,经政府批准和世界气象组织的同意,中央气象台为成为世界天气监视网(WWW)中的区域气象中心和区域气象通信枢纽而进行积极准备。到70年代末,在装备的选购、人员培养、数值预报模式的选用、通信线路的双边谈判以及软件的开发等方面均已准备就绪。中央气象台也正式更名为北京区域气象中心,并开始了现代化的业务建设。     

台风大风、暴雨的模式输出概率预报

目前我国数值天气预报工作取得了较大的进展,上海台风研究所已积累了多年业务数值预报的经验和资料,中央气象台也于1980年7月起对外公开发布数值预报图,为基层台站运用数值预报结果创造了条件。实践证明,利用数值预报输出结果,经过统计方     

数值预报产品和客观预报方法预报能力检验

利用天气预报业务中使用的JMH、MM5、中央气象台、MOS以及预报员5种预报产品资料，对2003年10月至2004年9月绍兴市降水和气温预报按自然天气季节、量级和主要影响天气系统进行了检验评估。结果表明：对中雨及以下量级的降水预报，JMH和中央气象台降水预报准确率较高，但对大雨及以上量级降水预报，各种方法都不太理想。冷锋、气旋和台风影响下的降水预报准确率明显高于暖锋和副高影响下的降水。MM5气温预报系统性偏低，MOS气温预报则呈现一定的季节性。     

美国天气预报技术的发展

介绍了美国天气预报技术的发展现状。指出在大气探测技术、数值预报及可视化技术发展的推动下美国传统的天气预报向定量与定时方向发展。定量降水预报的实现是天气预报由定性走向定量的重要标志。在充分利用数值模式产品的基础上综合应用卫星与雷达资料建立客观预报工具在暴雨和强对流天气预报中取得较好效果;中尺度分析业务系统的不断改进使降水预报的技巧有明显提高。作者还介绍了美国数值预报产品释用及预报业务系统的概况。最后     

Hydrodynamic short-range weather forecast at points

Modern possibilities of operational hydrodynamic forecast of meteorological variables and weather characteristics at points are discussed. The development of geophysical hydrodynamics, computing techniques, and parametrization methods of physical processes necessitates passing to detailed hydrodynamic weather forecasts at points. Skill scores of such objective forecasts are higher than those of synoptic forecasts.     

中央气象台决策气象服务智能移动终端的设计与实现

中央气象台决策气象服务智能移动终端(简称为“决策服务App”)是在发展智慧气象的大背景下,针对桌面应用、网站等传统天气预报业务系统存在时效性、移动性不足的问题,利用最新的移动互联技术,面向决策服务领导和一线决策服务人员设计研发的手机应用程序。在研发过程中实现了基于WebGIS和OpenGL ES技术的渲染引擎、基于大数据分析技术的用户行为统计,以及高安全性等多项关键技术。在此基础上实现了包括基于精细化智能网格的城市天气预报、决策服务产品、实况监测及其统计查询,以及预警预报在内的主要功能。决策服务App在日常天气预报业务、国家重大会议与活动,以及特大灾害的气象保障服务中提升了中央气象台和各级台站的精细化分析和决策服务水平。     

近30年中国天气预报业务进展

介绍了我国天气预报技术的发展现状，指出在大气探测技术、数值预报及可视化技术发展的推动下我国传统的天气预报向定量、定时方向发展，并系统阐述了天气预报业务发展过程和存在的问题，最后提出了对我国天气预报业务发展的思路。     

Improving Numerical Weather Prediction in Low Latitudes by Optimizing Diffusion Coefficients

The horizontal diffusion coefficients of the operational model (T42L9) in numerical weather prediction are optimized by the steepest descent search of multi-dimensional optimization. In order to improve prediction accuracy in low latitudes, the optimum horizontal diffusion coefficients are chosen, with changing variation of the basic diffusion coefficient with the passage of time, and later forecasts are also made better. In view of the averages of forecast verifications of 9 cases, the forecasts with optimum diffusion coefficients are an improvement on operational forecasts. It means that the forecasts are got much better with optimum values of some important parameters by optimization in numerical weather prediction.     

强对流天气监测预报预警技术进展

强对流天气预报业务包括监测、分析、预报、预警和检验等方面。对流初生识别、对流系统强度识别和对流天气类型识别等监测技术取得新进展,综合多源资料的监测技术已应用于中国气象局中央气象台业务。对流系统的触发、发展和维持机制等获得了新认识,我国不同类型强对流天气及其环境条件统计气候特征、分析规范及相应业务产品等为业务预报提供了必要基础和技术支撑。光流法、多尺度追踪技术以及应用模糊逻辑方法的临近预报技术等有明显进展,融合短时预报技术得到广泛应用,对流可分辨高分辨率数值 (集合) 预报及其后处理产品预报试验取得了显著成效,基于数值 (集合) 预报应用模糊逻辑方法的分类强对流天气短期预报技术为业务预报提供了技术支撑。强对流天气综合监测和多尺度自适应临近预报技术、多尺度分析技术以及融合短时预报技术、发展并应用模糊逻辑等方法的、基于高分辨率数值 (集合) 模式的区分不同强度等级和极端性的分类强对流天气精细化 (概率) 预报技术等是未来发展的主要方向。     

气象探空测风软件系统的标准化研究

高空气象观测是气象业务的基础，是天气预报、气候分析、科学研究和国际交换的气象情报和资料的主要来源。气象探空测风软件是高空气象站探空测风综合探测系统的重要组成部分，它包括了一系列严密的处理方法，同时又融汇了日益发展的计算机处理技术，其规范化、标准化程度直接影响着新一代探空系统效益的发挥。该文介绍了高空气象台站探空测风标准化软件系统的设计思路，重点在软件需求、系统结构、实现技术等方面进行阐述，旨在设计出适合于各种高空探测系统，方便实用的“标准化”探空测风软件，为进一步的软件开发工作奠定坚实的基础。     

欧洲业务集合预报系统进展

由于大气初值与数值模式中物理过程存在不确定性等客观事实,集合预报无疑代表着数值天气预报未来前进与发展的方向,它标志着天气预报的预报范式转变,即用户不仅可以得到未来大气状态的单一现实,还可得到未来大气可能出现的一系列场景。文中扼要地梳理了欧洲全球业务集合预报与有限区域模式高分辨业务集合预报的研究动态与技术发展、基本问题及其未来最新发展方向,包括:1)欧洲中期天气预报中心的业务集合预报系统发展沿革及概况;2)欧洲国家主要业务高分辨率集合预报系统概况;3)当前业务集合预报存在的问题、挑战及未来前进的方向。文中除了关注欧洲中期天气预报中心的集合预报应用,还梳理了目前欧洲高分辨业务集合预报取得的成就,以引起有关研究人员的注意。总之,借鉴欧洲业务集合预报的发展思路,不仅有助于集合预报理论创新,还对发展集合预报业务有重要指导意义。     

GRAPES-GEPS环流集合预报的分类释用方法研究与检验

集合预报在数值天气预报体系中具有重要地位,因此如何有效提取集合样本信息以提高集合预报技巧一直是一个重要课题.基于中国全球集合预报业务系统(GRAPES-GEPS)的500?hPa高度场集合资料开展对环流集合预报的分类释用方法研究,并对集合聚类预报结果进行了检验分析.通过在传统Ward聚类法中引入动态聚类的"手肘法"方案...     

和预报员谈数值预报

用尽可能非专业的词语,向预报员介绍数值预报的成就、问题与应用。在简单回顾数值预报发展历史的基础上,重点分析了近十几年来数值预报的主要技术进步与有待解决的问题,对比了数值预报与主观经验预报的各自优势与不足,提出了优势互补对于提高业务预报的重要性。还分析了数值预报的技术进步对于数值预报产品释用的影响,以及预报员参与数值预报发展的可能性与必要性。