我国极地数值天气预报系统的初步建立与应用

国家海洋环境预报中心的极地数值天气预报系统基于Polar WRF极地中尺度数值大气模式和3DVAR资料同化方法,预报区域的最高水平分辨率设置为3.3 km。检验表明:该数值预报系统较好地反映了极地地区的短期天气形势及要素的演变特点,能够基本满足我国极地考察和航运气象保障需求。五年多以来,该数值天气预报系统除了提供极地地区常规数值天气预报产品外,还陆续在"雪龙"破冰船冰区脱困、我国商船北极航道开拓、固定翼飞机南极内陆飞行等气象保障工作中发挥了重要作用。未来,极地数值天气预报系统将在数据源、模式方案、产品开发、服务体系等方面继续完善,以期为我国极地考察事业和极地航运事业提供更加可靠的气象保障。     

山东省气象业务一体化平台设计与实现

山东省气象业务一体化平台(简称"一体化平台"),是在气象业务系统集约化、自动化、智能化的建设要求下,为满足山东气象现代业务发展要求,解决山东气象业务运行中的诸多关键问题,利用互联网技术,面向山东全省天气预报业务设计研发的高度集约化的智能业务平台.一体化平台实现了基于内网WebGIS的气象数据渲染,基于CIMISS、Or...     

第五次南极考察首次中山站越冬队海洋气象考察报告

在南极中山站进行首次气象考察,主要开展了地面气象观测,日常气象预报,海冰分布及海冰厚度测量等工作。 地面气象观测的项目有气温、气压、空气湿度、云量、风向风速等。我们将地面观测的各种气象要素进行了统计分析,并与邻近的外国站多年平均气象要素进行了对比,得出了1989年中山站地区气象要素分布的特点 利用中山站当时现有的仪器设备,逐日接收了由苏联青年站播发的地面传真天气图,高空500hPa天气图,卫星云图分析等资料。首次开展了中山站地区夏、冬两季天气预报。并总结分析了西风带中极地气旋影响中山站时的路径特点,初步探讨了东南极下降风的发生及其强度变化的基本规律。这些资料对从事南极考察的气象专业人员有一定的参考价值。     

南极中山站短期天气预报制作及典型个例分析

重点介绍了目前中山站气象预报使用的各种数据资料,包括实况分析和数值预报产品;从天气学方面分析了影响站区天气的不同尺度天气系统和天气形势分析技术;通过分析利用各种预报及实况信息,得出中山站地区短期天气预报的制作流程,归纳了中山站天气预报的方法和步骤;最后以中山站冬季典型的晴天、降雪和雪暴天气过程为例,总结了3种天气过程的预报经验:当中山站附近地区受高压控制时,天气晴好,气温下降;当气旋锋面扫过站区时产生降雪,气旋减弱填塞以后,降雪过程结束;当站区东部存在阻挡气旋东移的高压坝时,气旋会对站区产生持续的影响,带来极低能见度的雪暴天气。本文对南极沿岸科考站天气预报业务具有一定参考价值。     

南极中山站地区航空飞行的天气条件

随着中国南极考察事业的不断发展,科考工作进一步深入,南极地区不同机型的各类飞行活动将日益增多。开展南极航空气象服务是确保飞行安全,提高科考效率的迫切需求。南极冰雪高原的地形复杂,天气多变且局地性强,但是航路和场站的气象资料积累很少,航空气象服务的困难较大。本文对南极中山站地区影响飞行安全的主要天气现象,中山站地区的适航时间,天气条件等进行了初步探讨。     

第四次南极考察长城站越冬队极地海洋气象考察报告

本文介绍了中国第四次南极考察队,在长城站进行气象考察期间,从获得的每日四次现场气象观测资料经统计分析,得出了1988年长城站地区气象要素分布特点。 利用长城站现场气象观测资料及接收到的地面天气图和卫星云图,开展了对长城站地区天气预报工作。并总结了影响长城站地区天气系统和出现的天气及影响长城站地区的气旋路径。对今后有关人员作好站区天气预报和科学考察工作顺利进行十分重要。     

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。     

阳谷县农业气象服务平台介绍

针对阳谷县现代农业气象服务需求,依托阳谷县气象局官方网站,基于气象观测和农业气象服务业务,利用My SQL数据库,通过J2EE开发平台和MVC框架,研发了"阳谷县农业气象服务平台"。该平台可实现中短期天气预报、农业气象观测资料、农业气象服务产品等信息的实时发布,同时具有气象科普和政策法规宣传,以及需求信息反馈等功能。     

第十九次南极考察期间的航线天气及预报

本文介绍了在第19次南极考察航线天气预报保障中,如何综合利用南半球500hPa高空和地面天气图、船载气象自动观测记录、海冰常规观测记录并结合天气、气候平均资料提供可信的预报服务,特别是卫星云图、数值预报产品在关键时刻所起到的重要作用。此外,应用天气学、统计学方法分析研究了航渡期间南大洋航线的天气,指出虽然极地气旋是影响南极地区的主要天气系统,但太平洋副热带高压脊、大西洋副热带高压脊和印度洋副热带高压脊的南伸北收过程及极地高压北移南退过程则是制约极地气旋活动的重要环流背景,而极地区地理环境的不同又是造成区域性气候特征各异的重要因素。     

2006年中山站极地气象特征

本文主要介绍2006年中国第二十二次南极科学考察队在中山站越冬气象考察期间进行地面气象常规观测,从取得每日四次的观测资料中,对该地区的气压、气温、风、相对湿度、日照等主要气象要素进行统计分析,并与历史(1989～2005年)平均资料进行对比,可以大致看出中山站地区的气候概况,得出2006年一些天气特点,将有助于了解和研究南极气候概况,对南极科学考察工作有一定的参考意义.     

人工智能技术在热带气旋预报中的应用--台风预报专家系统的设计与实现

随着人工智能技术的发展，使得利用计算机的高速度、高效率、高准确度等优点，结合人工预报天气的思维过程，进行智能化天气预报成为可能。台风预报专家系统就是一个成功的应用，本文对我们进行台风预报的方法进行了阐述，并详细介绍了该专家系统的设计和实现方法。实践表明，台风专家系统预报准确，具有很高的应用价值。     

影响黄渤海的温带气旋数值集合预报试验

为了改进温带气旋数值预报的精度,基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式,利用GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)-EnKF(Ensemble Kalman Filter)系统,设计了一套温带气旋集合预报方法,其具有的2种选择方案通过滤掉质量较差的集合成员从而将集合成员数目控制在10以内,达到了大幅降低集合预报计算量的目的。针对2020年7月一次影响黄海的温带气旋个例,开展了一系列决定性预报与集合预报的数值对比试验。分析结果如下:1)不采取任何择优方案的集合预报效果就已经明显优于决定性预报,而采取择优方案使得预报效果进一步得到提升;2)预报初始时刻择优(直接择优方案)的集合预报效果远不如短时积分3 h后才进行择优(积分择优方案)的预报效果; 3)积分择优方案优于直接择优方案的原因是,初始场集合体中的成员经过短时积分后其误差得以放大而使得择优更加准确。多个例的应用结果进一步表明,本文提出的积分择优方案温带气旋集合预报方法具有较好的业务预报应用前景。     

卫星云图资料在台风路径相似预报中的应用

本文应用相似预报的原理和方法,结合常规气象资料(NCEP分析资料),试验了用卫星探测的灰度场资料作台风移动路径的定量预报。结果表明,通过计算灰度场的相似离度,可以有效地定量描述台风非对称性结构的相似性,并能较准确地预测其未来的移动路径。     

2010—2011年冬季渤海海冰数值预报

简要介绍了2010—2011年冬季渤海的天气与冰情,总结了该年度海冰数值预报情况,客观检验结果表明数值预报保证率满足业务预报精度要求。     

2002～2003渤海海冰数值预报

海冰数值预报是海冰业务预报的主要方法之一。国家海洋环境预报中心建立了业务化的渤海海冰数值预报系统，并进行了多年的业务化运行。随着我国卫星遥感事业和数值天气预报技术的发展，海冰预报系统也在不断发展中。本文介绍了2002～2003冬季应用HY—1卫星海冰遥感和T213数值天气预报模式产品对该海冰数值预报系统的改进，对2002～2003冬季海冰数值预报的结果进行了分析和比较。     

青岛地区夏季降水特征分析

本文通过对1977～1999年青岛市夏季降水资料的统计，并对降雨量较大的过程进行分析，总结出降雨量较大的几个时间段内，引起强降水的主要天气形势。对夏季暴雨的预报很有帮助，对预报员的工作有一定的参考价值。     

模糊逻辑仿真建模及其在青岛海雾分析中的应用

引入模糊推理仿真建模方法，在传统定性分析的基础上，基于观测事实和预报经验，建立起了青岛海雾定量化的模糊推理映射模型，在此基础上对青岛海雾发生发展的影响因子和变化特征进行了诊断和预报探讨。仿真试验结果表明，模糊推理方法在定量性、客观性和自动化程度方面优于传统的天气分析预报方法，在分析、预报诸如海雾等地域性特征明显的天气中有较好的实用意义和应用前景。     

不依赖天气预报具有一定预报时效的风暴潮预报

本文试图从大气运动方程出发,提出一种极坐标形式的风暴潮定解问题,并用作者以前导出的一种风场公式,求解风暴潮高。然后用相关统计方法确定风暴潮预报式的系数,以期寻找一种不依赖天气预报又具有一定预报时效的风暴潮预报方法。     

Using a mesoscale ensemble to predict forecast error and perform targeted observation

Using NCEP short range ensemble forecast（SREF） system,demonstrated two fundamental on-going evolutions in numerical weather prediction（NWP） are through ensemble methodology.One evolution is the shift from traditional single-value deterministic forecast to flow-dependent（not statistical） probabilistic forecast to address forecast uncertainty.Another is from a one-way observation-prediction system shifting to an interactive two-way observation-prediction system to increase predictability of a weather system.In the first part,how ensemble spread from NCEP SREF predicting ensemble-mean forecast error was evaluated over a period of about a month.The result shows that the current capability of predicting forecast error by the 21-member NCEP SREF has reached to a similar or even higher level than that of current state-of-the-art NWP models in predicting precipitation,e.g.,the spatial correlation between ensemble spread and absolute forecast error has reached 0.5 or higher at 87 h（3.5 d） lead time on average for some meteorological variables.This demonstrates that the current operational ensemble system has already had preliminary capability of predicting the forecast error with usable skill,which is a remarkable achievement as of today.Given the good spread-skill relation,the probability derived from the ensemble was also statistically reliable,which is the most important feature a useful probabilistic forecast should have.The second part of this research tested an ensemble-based interactive targeting（E-BIT） method.Unlike other mathematically-calculated objective approaches,this method is subjective or human interactive based on information from an ensemble of forecasts.A numerical simulation study was performed to eight real atmospheric cases with a 10-member,bred vector-based mesoscale ensemble using the NCEP regional spectral model（RSM,a sub-component of NCEP SREF） to prove the concept of this E-BIT method.The method seems to work most effective for basic atmospheric state variables,moderately effective for convective instabilities and least effective for precipitations.Precipitation is a complex result of many factors and,therefore,a more challenging field to be improved by targeted observation.