5、我国有限区中尺度数值天气预报进展和释用概况
中尺度数据简介
中尺度数据简介天气系统指的是一个地方的大气运动系统，是由若干个大大小小的系统(高压、低压等)相互作用、相互影响引起的。
通常用特征尺度或运动尺度来衡量大气系统的影响范围，该影响范围包括水平尺度(千米)和时间尺度。
根据水平尺度(千米)和时间尺度的大小，将天气系统分为行星尺度天气系统、大气尺度天气系统、中间尺度天气系统、中尺度天气系统和小尺度天气系统。
天气系统的特征尺度根据中尺度天气系统的特征尺度得知中尺度天气运动剧烈，破坏性大。
雷暴、寒潮、沙尘暴、台风等极端气候都属于中尺度天气系统的范畴，中尺度天气在风资源测量评估的过程中的重要意义可见一斑。
《风电场风能资源评估方法(GB/T18710-2002)》指出在分析测风数据的时候可根据附近长期测站的观测数据对测风数据进行插补订正。
而现实中在缺失长期测站信息的时候，该怎么办呢？这个时候需要中尺度模拟的风资源再分析数据来做参考，目前在最新的再分析产品中，被广泛使用的有如下三种资料：(1)NCEP气候预报系统再分析资料—CFSR；(2)ECMWF过渡时期再分析资料—ERA-Interim(ERA-I)；(3)NASA现代回顾性分析研究和应用再分析资料—MERRA。
三种模式的再分析资料在模式精度和分辨率上各有所长，现实在运用的过程中可根据实际情况选用更适合的资料。
三种当代再分析资料的概况那么问题来了，什么情况下可以运用再分析数据呢？（1）在长期测站的观测数据缺失且再分析数据的盛行风向与风场实测数据风向一致，风速相关性较好时，可暂用再分析数据进行参考计算。
（2）在长期测站的观测数据与风场实测数据相关性较差且再分析数据与风场实测数据的盛行风向基本一致、风速相关性较好，可适当选用再分析数据来进行辅助参考并与通过长期测站的观测数据计算的结果进行综合分析。
其中在进行相关性分析时，分为风向和风速两个方面综合评定相关性的好坏，即盛行风向基本趋于一致，风速通过采用16扇区、8扇区和全年数据整体相关等多种相关方法得出风速相关性。
第3篇第5章 天气预报与气象服务
第5章天气预报与气象服务1 天气预报1．1 新疆维吾尔自治区气象台自治区气象台是隶属于新疆维吾尔自治区气象局的正处级行政事业单位，成立于1956年1月，1989年气象台、通信台、气候资料室合并成立新疆气象业务中心，2000年新疆气象业务中心更名为新疆环境气象中心，对外发布天气预报、气候预测以及其他气象信息产品时,仍沿用自治区气象台的名称。
气象台内设四个科室：天气预报科，环境预报科，决策服务科，预报技术开发科。
天气预报科主要负责全疆及首府乌鲁木齐的中短期天气预报的制作与发布；环境预报科主要负责制作与发布乌鲁木齐的环境气象预报；决策服务科主要负责制作和提供为自治区人民政府防灾减灾、指挥生产等所需要的决策气象服务产品；预报技术开发科主要负责开发、研制、引进各种新的预报方法、预报工具等。
2004年自治区气象台的业务技术人员有28人，其中正研级高级工程师1人，高级工程师11人，工程师9人，助理工程师7人。
自治区气象台是全疆天气预报、环境气象预报、决策气象服务、气象灾情收集分发服务的预报业务中心，主要任务包括：负责制作并向公众发布全疆和乌鲁木齐的中短期及短时临近天气预报、重要灾害性天气警报、森林草原火险天气等级预报、地质灾害气象预报；负责制作并向公众发布乌鲁木齐的环境气象预报；负责加工制作全疆区域基本气象预报指导产品；负责对下级台站的预报业务技术指导；负责提供基本的决策气象服务产品；承担重大灾害性天气预报的后效跟踪评估；承担与预报相关的业务技术开发、研制、引进、升级、推广等工作。
（任宜勇、肖开提）1．2 天气预报时效天气预报是根据大气科学的基本理论和技术对某一地区未来的天气状况做出的分析和预测，是为经济建设和人民生活服务的重要手段。
世界气象组织对天气预报时效定义如下：①短期天气预报是指0～72h内的天气预报。
其中0～3h预报称为现时或临近预报；3～12h预报称为超短期或甚短期预报；②中期天气预报是指72h以上至10d的天气预报；③长期天气预报是指10d以上的天气预报。
天气原理第5章 -06-数值预报产品释用(ppt文档)
1. 数值预报产品的定性应用方法 2 数值预报产品的定量应用方法
1 数值预报产品的定性应用方法
定性应用数值预报产品制作天气预报，实际上就是把天 气学理论和天气图预报方法进行移植和扩展。不同于传统天气 预报方法的是，将对前期和现时实况天气图的时间、空间分析 延伸到了未来(利用了数值预报结果)，并把传统天气图方法中 对气压场、高度场(风场)及温度场、湿度场的分析和预报扩展 到对物理量场的分析和预报，我们把这种分析预报过程称之为 “纵横分析”。在形势分析、预报的基础上，与天气学方法相 应的一些具体预报方法也可用于数值预报产品的应用。
PP法由于应用了数值预报结果，其预报精度一般可高于由前 期因子报后期状态的经典统计预报法(Classic Statistics，简 称CS)。又因它可利用大量的历史资料进行统计，因此得出的 统计规律一般比较稳定可靠。它可以利用不同的数值模式的 输出产品进行预报，且随着数值模式的改进，PP法会自动地 随之提高预报准确率。且由于数值模式改动时，事先建立的 统计关系不会受到影响，因而不会影响业务工作的连续进行。
目前用得最多、效果较好的统计动力预报法主要以完全预报 (Perfect Prediction，简称PP)法和模式输出统计(Model Output Statistics，简称MOS)预报法为代表。后来，人们在实践中发现， 把预报员的经验、诊断量与模式输出产品相结合(称为MED方 法)，预报的效果可更好，从而以此为思路产生了相应的一些综 合预报方法。
用传统的相似形势法作气象要素预报，要在事先用历史资 料把各种天气出现时的地面或空中形势归纳成若干型天气－气 候模型，并统计各型的相似天气过程与预报区天气的关系。作 预报时；只要根据当时的天气形势及其演变特点，找到历史相 似天气型，即可作出相应的天气预报。
我国天气预报业务
我国天气预报业务一、历史的回顾1. 初创阶段1950年3月1日中央气象台成立，中央气象局与中科院合作建立了“联合天气分析预报中心”在台站稀少、通信落后（莫尔斯电码无线通信）的条件下，开展了全国天气预报工作，天气预报技术主要是天气图分析和预报。
2. 曲折发展阶段1957年制定《1956年—1967年气象事业发展远景规划》确定了服务的思想和以农业服务为重点的方针。
从1958年开始，一方面，气象事业有所发展，建立大量的气象站，无线通信向有线通信转变，开展中长期天气预报业务，“正压过滤涡度方程模式”于1960年4月在中央气象台投入业务，1965年3月向全国台站发布48小时500百帕天气形势预报；另一方面，1958年大跃进及以后的极左指导思想对天气预报技术的发展产生重大影响，提出“以群为主”、“以土为主“、”以小为主“的技术原则，否定天气图，是天气预报技术上的倒退。
3.“文化大革命”阶段大批科技人员下放农村劳动，天气预报技术几乎无进展，值得一提的只有两件事，第一，1970年中央台建立气象卫星云图接收和应用业务，此后，各省建立了该项业务；第二，通信系统有所改进，1974年10月1日北京气象传真广播正式开始。
4. 大发展阶段（1）气象通信系统有了长足进展●1980年建成北京—区域中心的自动转报系统●1991年升级为计算机广域网●1997年完成卫星通信与地面通信相结合的气象通信系统（2）数值预报业务大发展1978年底，中央气象局确立了以数值分析预报为基础，综合运用各种气象信息和预报技术方法的天气预报技术路线，在这条路线指引下，NWP有了很大的发展：●1982年2月北半球大B模式、4月有限区域小B模式投入业务—起步—全球中期数值天气预报系统●1991年6月北半球和全球谱模式T42L9投入业务●1995年6月升级为T63L16●1997年6月升级为T106L19●2002年3月更新为T213L31—有限区域数值天气预报系统●有限区域模式1991年为LAFS（垂直15层，水平分辨率为1.875°）●1995年6月升级为HLAFS（垂直15层，水平分辨率为1°）●1998年水平分辨率达到0.5°●2002年将提高到0.25°— 1996年建立了台风数值预报业务— 1997年华北地区区域中尺度模式投入业务— 1998年建立了核污染扩散预报模式— 2001年建立了大气污染数值预报模式— 2002年建立了沙尘暴数值预报模式一个完整的数值天气预报模式系统在国家气象中心建立和运行。
广东气象理论知识和业务规范参考答案
首届广东省气象行业天气预报技能竞赛理论知识和业务规范部分试卷（闭卷形式考试 2小时30分钟内独立完成）一、填空题（共34题，每空格0.5分，共28分。
请将答案填写在空格位置） 1.《气象灾害预警信号发布与传播办法》中预警信号由名称、图标、标准和防御指南组成，分为台风、暴雨、暴雪、寒潮、霾等共14类。
2.《天气预报等级用语业务规定（试行）》中明确指出，无论是预报、警报还是预警信号，都应明确预报名称、发布单位和发布时间；天气过程或系统影响区域、出现时段、强度、可能造成的影响及防御提示等。
3.根据《热带气旋等级》国家标准（GB/T 19201-2006），热带气旋强度指热带气旋 底层中心附近最大平均风速或最低海平面气压。
4.《精细化天气预报业务规范》中精细天气预报对气象及相关灾害预报而言，就是短期预报要明确灾害性天气落区，短时和临近预报要明确灾害性天气出现的具体时间、位置和强度。
5.发展新世纪新阶段的中国气象事业必须坚持以人为本、服务社会的宗旨，贯彻“强化观测基础，提高预测水平，趋利避害并举，科研业务创新”的战略方针。
6.现代遥感探测信息的综合应用水平和数值天气预报业务技术水平是当今世界用来衡量天气业务化程度和先进性的最重要的标志。
7.遵循气象事业根本特征及其发展规律，建设涵盖综合气象观测系统、单位： 姓名： 准考证号：气象预报预测系统、公共气象服务系统和科技支撑保障系统的现代气象业务体系是气象现代化体系的核心和主要内容。
8.公众气象服务贯彻“以人为本、无所不在、无微不至”的服务理念，丰富公众服务产品，提高精细化服务水平，确保及时准确发布。
9.“三站四网”建设要构建国家气候监测网、国家天气观测网、国家专业气象观测网和区域气象观测网。
10.多普勒雷达主要是由雷达数据采集子系统RDA、雷达产品生成子系统RPG、主用户处理器PUP三个部分构成。
11.根据对流云强度回波的结构特征，风暴分为单体风暴、多单体风暴和超级单体风暴。
新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介
新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介随着天气预报技术的不断发展，中尺度天气预报模式在提高天气预报精度方面发挥着重要的作用。
其中，Weather Research and Forecasting（WRF）模式作为全球最先进的天气预报模式之一，受到了广泛的关注和应用。
WRF模式是一种静力、非静力和灵敏度完全隐式的非守恒型大气模式。
它采用了一套复杂的物理参数化方案，包括辐射、湍流、微物理、大气边界层以及土壤等过程。
此外，WRF模式还融合了大量的观测数据，利用数据同化方法对模式进行修正，进一步提高了预报精度。
WRF模式具有以下几个显著特点：首先，WRF模式具有较高的空间分辨率。
通过细化网格的划分，WRF模式能够更准确地描述天气系统的演变过程。
在中尺度天气预报中，空间分辨率是至关重要的因素，决定着模式对局地天气系统的刻画能力。
WRF模式通常能够在预报中实现3到10公里的空间分辨率，这对于捕捉短时天气变化和强对流天气的发展至关重要。
其次，WRF模式具有灵活多样的参数化方案。
模式中包含了多种物理参数化方案的选择，可以根据不同的预报需求和研究目标进行调整。
例如，在预测降雨过程时可以使用不同的降水方案，如Grell、Thompson等方案，以最优地模拟不同类型的降水。
这使得WRF模式在不同的气候区域和降水系统的预报中都能够取得良好的效果。
再次，WRF模式支持多种初始和边界条件。
它可以灵活地使用不同精度和来源的观测数据来初始化模拟，包括卫星观测和地面观测。
对于边界条件，WRF模式通常利用全球或大区域的模式预报数据作为输入。
这使得WRF模式具有较好的扩展性和适应性，能够在不同区域和时间尺度上提供准确的预报结果。
此外，WRF模式具有良好的可视化和后处理功能。
WRF模式提供了丰富的预报输出变量，并支持将结果以多种形式进行可视化展示。
这极大地方便了用户对预报结果的分析和使用。
中尺度气象学习题集
精心整理
中尺度气象学习题集
）小概率和频谱宽、大振幅事件
．滞弹性近似与包辛内斯克近似的比较，滞弹性近似的连续性方程形式为
无辐散；滞弹性近似中密度的变化不仅考虑热膨胀效应，而且也考
；
；
＜，对于未饱和大气是静力稳定的，而对饱和湿空气来说是静力不稳定。
:这个方法是以空中环境气流作为引导气流，
同时根据回波的大小和发展情况，
算出来的降水区的移动。
典型的超级单体有以下主要特征：
①在风暴移动的右边有一个持续的有界弱回波区
，弱毁波区经常呈园锥形，伸展到整个风暴的一半到三分之服的高度，穹窿高空，形成弱回波区。
②在平面上，超级单体是一个单一的细胞状结构，其外形呈圆到椭圆形。
它的水平特征尺度
15km。
的左边，在紧靠
④风暴中存在从中心向下游伸展的大片卷云羽，
①粗选只是考虑单个因子的预报能力，一般可按下列步骤进行：
第一步：列出可供选择的因子，并对所有样本查算这些因子的值；
；
＜xmin；
确定极值剔除数；
第五步：确定极值剔除数的临界值
第六步：如果满足条件
（4）中尺度大气运动不稳定研究；
（5）中尺度天气数值模拟和预报研究；
（6）中尺度灾害性天气的短期、甚短期和临近预报方法研究。
《数值天气预报》全册完整教学课件
大气科学的精髓是：
要掌握在地球系统多圈层相互作用影响 下大气的动力、物理和化学的演变规律，依 据已知的信息，预知大气未来的演变过程和 状态。
地球系统圈层结构
气象工作者的主要使命是：
希望能准确告诉人们未来的大气状态。 但气象问题的复杂性使得人们无法通过自身 大脑的直接思维去准确掌握大气的演变趋势， 也没有一个科学家能以理论方式直接求解数 学物理方程得到大气未来的状态，也难于直 接通过物理实验来客观地认识大气的演变规 律。
二战以后，随着高空探测的增多和世界高空探测站的逐 渐加密，天气分析从二维扩展为三维。
16
天气预报的演进
地面观测初始时期 极锋学说应用时期 探空发展时期 斜压理论发展时期 卫星观测初始时期 气象雷达推广应用时期 动力数值天气预报应用时期
动力统计预报应用时期 人工智能系统应用时期
二 什么是数值天气预何级数式地增长,对 计算机资源的需求也随之急速增加。大规模并行计算机是能 满足这一需求。气象数值预报模式运行要达到最高的计算效 率,模式程序的并行化是不可避免的。
另一方面,数值预报模式性能的完善化,使得模式程序规 模进一步扩大,加之全球/ 有限区、天气气候一体化模式的 提出,模式程序更进一步复杂化,使得模式程序的研制、运行、 维护、发展变得更加困难。
新一代中尺度预报模式(-WRF)的国内应用进展
中尺度大气数值模式
• 中尺度大气数值模式在20世纪80、90年代已 有相当发展，目前发展得相当成熟； • 其中MM5 模式是目前全球用户最多的中尺度 大气模式，但由于其开发时间较早，动力学框架 陈旧，程序规范化、标准化程度不高，一直未被 美国最大的用户NCEP 采用； • ETA 模式虽然作为NCEP 的业务预报模式，但 难以及时吸收各所科研部门和大学的优秀研究成 果，因此其推广也受到限制。
边界层参数化方案
• 边界层在大气模式中的地位十分重要； • 影响低层大气要素； • 通过边界层的垂直输送也能对高层大气产生影 响
边界层参数化方案
WRF V3 版本中边界层参数化方案有4 种选择： • MRF( Medium Range ForecastModel) 及 YSU( Yonsei University) 边界层参数化方案都采用 了K 闭合技术； • MYJ( Mellor-Yamada-Janjic) 方案采用的则是 TKE ( Turbulent KineticEnergy) 闭合技术；
积云对流参数化方案
WRF V3 版本中积云对流参数化方案包括: • Kain-Fritsch ( KF) 方案 • Betts-Miller-Janjic( BMJ) 方案 • Grell-Devenyi( GD) 集合方案 • Grell-3 方案,Grell-3 方案是WRF V3 版本中提 出的新方案，目前在很多物理场景中的试验效果 不太理想，所以应用很少。
基于WRF模式的中尺度模拟研究
《2024年新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介》范文
《新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介》篇一一、引言随着科技的不断进步，天气预报的准确性和精细度逐渐成为人们关注的焦点。
中尺度天气预报模式作为现代气象学的重要组成部分，对提高天气预报的精确性和预见性起着至关重要的作用。
本文将着重介绍新一代中尺度天气预报模式——WRF（Weather Research and Forecasting）模式，以及其相关特性和应用。
二、WRF模式概述WRF模式是由美国国家大气研究中心（NCAR）和多个国际合作伙伴共同开发的一款先进的中尺度气象预报模式。
该模式以其高分辨率、灵活性和可扩展性等特点，广泛应用于全球各地的气象研究和预报工作。
三、WRF模式的特点1. 高分辨率：WRF模式能够提供高分辨率的天气预报，对局部地区的气象变化具有较高的敏感度和预测能力。
2. 灵活性：WRF模式具有较高的灵活性，可以根据不同的需求进行定制和调整，以满足不同地区和不同用户的需求。
3. 强大的物理过程描述：WRF模式采用先进的物理过程描述方法，能够更准确地模拟和预测大气中的物理过程。
4. 丰富的数据源：WRF模式支持多种数据源的输入和输出，包括卫星数据、雷达数据、地面观测数据等，为天气预报提供了丰富的数据支持。
四、WRF模式的应用1. 天气预报：WRF模式广泛应用于各种天气预报业务，包括短时预报、短期预报和中期预报等，为人们提供准确的天气信息。
2. 气候模拟：WRF模式还可以用于气候模拟和气候变化研究，为气候预测和应对气候变化提供科学依据。
3. 灾害预警：WRF模式在灾害预警方面也发挥着重要作用，能够提前预测和预警各种自然灾害，如暴雨、洪涝、台风等。
4. 农业气象服务：WRF模式还可以为农业气象服务提供支持，帮助农民了解天气变化对农作物的影响，提高农业生产效益。
五、WRF模式的未来发展随着科技的不断发展，WRF模式将会继续进行优化和升级。
未来，WRF模式将进一步提高其预报精度和时效性，同时加强与其他模式的融合和互动，以更好地服务于气象研究和预报工作。
中国中小尺度强对流天气气候学特征
中国中小尺度强对流天气气候学特征中国中小尺度强对流天气气候学特征强对流天气是指在短时间内产生的局地剧烈天气现象，包括龙卷风、暴雨、冰雹等。
这些天气现象在中国的中小尺度区域经常出现，给人们的生活和农业生产带来了许多困扰。
了解中国中小尺度强对流天气的气候学特征非常重要，可以为天气预报和防灾减灾工作提供科学的依据。
中国中小尺度强对流天气主要分布在夏季，其中又以6月至8月为主。
这段时间是中国大陆地表温度较高、所受日照辐射也较多的时候，能量供给充足，为强对流天气的形成提供了条件。
此外，中国中小尺度强对流天气主要活动区域为华北、东北、长江中下游地区和西南地区。
这些地区的地理环境和气候条件使得强对流天气频繁发生。
中小尺度强对流天气具有剧烈且短暂的特点。
一次强对流天气往往持续时间较短，通常在20分钟至1小时内消失。
其短暂性给天气预报带来了一定的困难，需要及时、准确地对其进行预测。
此外，强对流天气具有局地性和强降雨、大风的特点。
有时，降雨量甚至可以达到每小时200毫米以上，对农业、城市排水系统等产生严重影响。
同时，强对流天气还会伴随着雷电和冰雹等现象，对人们的生命安全构成威胁。
遥感技术在强对流天气气候学研究中发挥了重要作用。
卫星云图能够提供大范围的云图观测，并通过云图解译反演强对流天气云团的性质。
雷达可探测到强对流天气的形成和发展过程，提供降雨和风暴结构等信息。
这些遥感技术的应用，使得强对流天气的监测和预测更加准确可靠。
强对流天气的成因多种多样，主要包括地表和对流层动力、稳定度、湿度等因素的相互作用。
中国中小尺度强对流天气的形成与东亚季风和台风活动密切相关。
东亚季风带来的暖湿空气在相对较干燥的地表气候背景下上升，与上层冷空气的相遇使得空气产生剧烈对流。
台风活动则会增强对流天气的形成，使其更加频繁和剧烈。
此外，地形、城市热岛等人为因素也会影响对流天气的发生与发展。
强对流天气的气候学特征是多变的，对其研究需要结合气象观测和数值模拟等手段进行多角度、多尺度的分析。
天气预报中的常用名词、术语及释义
天气预报中的常用名词、术语及释义天气预报中的常用名词、术语及释义天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对某一地未来一定时期内的天气状况进行预测。
它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。
如我国中央气象台的卫星云图，就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。
利用卫星云图照片进行分析，能提高天气预报的准确率。
天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（2～3天）、中期天气预报（4～9天），长期天气预报（10～15天以上），中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。
诞生如今人们外出，只须收听或观看天气预报，就可以决定是否带雨具，而在过去，则要顾虑天气情况。
那么，气象台每天最重要的工作——天气预报是怎样诞生的呢。
公元前650年左右巴比伦人使用云的样子来预测天气。
公元前340年左右亚里士多德在他的《天象论》中描写了不同的天气状态。
中国人至少在公元前300年左右有进行天气预报的纪录。
古代天气预报主要是依靠一定的天气现象，比如人们观察到晚霞之后往往有好天气。
这样的观察积累多了形成了[1]天气谚语。
不过许多这些谚语后来被证明是不正确的。
从17世纪开始科学家开始使用科学仪器（比如气压表）来测量天气状态，并使用这些数据来做天气预报。
但很长时间里人们只能使用当地的气象数据来做天气预报，因为当时人们无法快速地将数据传递到远处。
1837年电报被发明后人们才能够使用大面积的气象数据来做天气预报。
20世纪气象学发展迅速。
人类对大气过程的了解也越来越明确。
1970年代数字天气预测随电脑硬件发展出现并且发展迅速，今天成为天气预报最主要的方式。
天气预报常用天气符号1853～1856年，为争夺巴尔干半岛，沙皇俄国同英法两国爆发了克里木战争，结果沙俄战败，正是这次战争，导致了天气预报的出现。
天气预报图标这是一场规模巨大的海战，1854年11月14日，当双方在欧洲的黑海展开激战时，风暴突然降临，且最大风速超过每秒30米，海上掀起了万丈狂澜，使英法舰队险些全军覆没。
中尺度数值预报模简介
MM5模式系统的介绍 MM5模式系统的介绍
第五代NCAR/Penn State中尺度模式是此模式 第五代NCAR/Penn State中尺度模式是此模式 系列中的最新版本。它的前身是70年代Penn 系列中的最新版本。它的前身是70年代Penn State的Anthes使用的一种中尺度模式，后来 State的Anthes使用的一种中尺度模式，后来 （1978年）Anthes和Warner为此模式编写了 1978年）Anthes和Warner为此模式编写了 文档。从那时候起，为了拓宽模式的使用范围， 对其进行了许多改变。包括（I 对其进行了许多改变。包括（I）多重嵌套的能力 （II）非静力动力模式，以及（III）四维同化的 II）非静力动力模式，以及（III）四维同化的 能力和更多的物理选项，并能在更多的计算平台 上运行。这些变化已经对如何使用模式系统来建 立任务产生了影响。
MM5非静力模式与静力模式 MM5非静力模式与静力模式
历史上Penn State/NCAR的中尺度模式曾使用 历史上Penn State/NCAR的中尺度模式曾使用 静力模式，这是因为中尺度模式中典型的水平格 点大小与所关心的垂直厚度的特征值相当或比它 更大。因此可以使用静力假定而且气压完全可以 由其上的空气柱决定。然而当模式中可分辨特征 的尺度接近与1 的尺度接近与1的纵横比时，或者当水平尺度变得 比垂直尺度更短时，非静力效应就不能被忽略。 在非静力动力模式中需要添加的唯一一项是垂直 加速度项。它将对垂直的气压梯度有影响从而使 得静力平衡不再被准确地满足。相对于参考态的 气压扰动和垂直动量一起成为了必须加以初始化 的额外的3 的额外的3维预报变量。
非静力平衡中尺度数值模 mm5简介 式mm5简介
杨侃 2006年 2006年9月8日
气象预报技能竞赛简答题教材
浙江1.由下图单站高空风判断该站上空是否有锋存在？若有试确定锋的类型，锋所在的高度及锋的走向，并简述理由。
（8分）天气学P93答：该站上空有冷锋（1分），冷锋位于高度为2.0～2.5km气层内（1分），冷锋的走向为东北—西南向（1分）。
理由：锋附近风随高度的变化有明显的特征，锋区内热成风很大，该图中2.0～2.5km气层内热成风很大，（1分）；有冷锋时风向随高度逆转，该图中2km以下是偏北风，2km以上是偏西南风，风向随高度逆时针转变。
（2分）由于热成风和平均等温线平行，所以热成风方向大致代表锋线的走向。
（2分）2. 西南涡东移和发展的天气学条件是什么？(5分)答：西南涡在源地发展不大，只有在东移过程中才能发展。
如冷空气从低涡的西部或西北部入侵，低涡则东移发展（2分）； 500hPa上青藏高原低槽发展东移，有利于西南涡的东移和发展。
当500hPa上西北槽较强，且南伸至较低的纬度时，如西南涡处在槽前，或槽线的延长线上，构成所谓“北槽南涡”形势时，这就有利于低涡的东移和发展。
(3分)3. 简述零度层亮带形成的原因。
（6分）雷达P49答：在0℃层以上，较大的水凝物大多为冰晶和雪花，过冷却水滴因为尺度较小对反射率因子的贡献不大。
（2分）当下降过程中经过0℃层开始融化时，表面上出现一层水膜，而尺寸变化不大，此时反射率因子会因为水膜的出现而迅速增加。
（2分）当冰晶和雪花在进一步下降中完全融化成水滴时，其尺度会减小，同时大水滴的下落末速度增大，使单位体积内水滴个数减少，这两个因素会使反射率因子降低。
（2分）这样在0℃层附近，反射率因子回波突然增加，形成“零度层亮带”。
4.简述西太平洋副热带高压与台风的关系（8分）太平洋上的台风，多产生于西太平洋副热带高压的南缘，并沿高压的外围移动（1分）。
但台风在受其外围气流“操纵”的同时会给副热带高压以一定的影响，特别当台风强大时，影响更为显著（1分）。
西太平洋副热带高压与台风移动路径之间有如下关系：当副热带高压呈东西带状，且强度比较强时，位于其南侧的台风将西行，且路径较稳定（2分）。
新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介
新一代中尺度天气预报模式——WRF模式简介天气预报对于人们的日常生活和经济活动至关重要。
随着科技的进步，天气预报模式也在不断改进和发展。
其中一种重要的天气预报模式是WRF（Weather Research and Forecasting Model），它是一种新一代的中尺度天气预报模式。
WRF模式最早于2000年由美国国家大气研究中心开发，旨在提供更高分辨率、更准确的天气预报。
WRF模式可根据不同的用途和需求，进行多尺度、多物理过程、多特定领域的模拟预报。
WRF模式具有良好的可伸缩性，可以灵活地适应不同的计算设备和计算资源。
WRF模式的核心是基于非静力学方程组的数值预报模型，并包含了大气、海洋和陆地等多个组件。
WRF模式使用有限差分法将大气非静力学方程组离散化，并通过数值算法进行求解。
同时，WRF模式还考虑了大气中的各种物理过程，如辐射、湍流、云微物理等，以更准确地模拟真实的天气系统。
WRF模式还具有可配置性和可扩展性的特点。
用户可以根据具体需求选择不同的物理参数方案、模式配置和输入数据，以满足特定的预报需求。
同时，WRF模式还支持并行计算，可同时利用多个计算节点进行计算，加快模拟和预报的速度。
WRF模式在过去的几十年中，在全球范围内得到了广泛的应用和验证。
不论是对于全球气候系统的模拟，还是对于地面局地天气的预测，WRF模式都展现出了良好的预报性能和可靠性。
WRF模式在高分辨率的天气模拟中特别突出，能够提供真实感觉的细节和变化，为人们提供更精确的天气预报和预警信息。
WRF模式在气象科学研究和天气预报中的应用也越来越广泛。
它被广泛用于天气预报机构、气象研究机构、学术研究等领域。
同时，WRF模式也成为了许多国家和地区气象预报系统的基础。
不仅如此，WRF模式还为气候研究、环境影响评估、气象灾害预警等提供了重要的支持。
然而，WRF模式也面临一些挑战和局限性。
由于WRF模式需要大量的计算资源，其运行和预报所需的计算时间较长。
中尺度气象数值模式简介
中尺度气象数值模式简介何为中尺度？天气系统根据其空间尺度及时间尺度的不同可划分为行星尺度、大尺度、中尺度和小尺度，中尺度气象关注的尺度在几公里到几百公里，持续时间则为几天。
为了定量研究中尺度系统的演化，科学工作者建立了描述大气运动的基本方程组，分别从质量、动量、能量、水汽守恒的角度对大气运动进行阐述。
这样就构成了一组偏微分方程组，由于湍流项的存在，这个方程组无法求出解析解，对它的求解通常是采用差分离散化方式求出数值解。
由于计算量非常大，通常通过高性能计算机集群实现。
由于大气中的湍涡最小尺度约为毫米量级，计算中尺度现在的计算机还不能支持如此大量的计算，目前中尺度气象数值模式用的比较多的网格尺度一般为几公里到几十公里，视具体的研究个例而定，而对尺度小于网格尺度的物理过程，模式中是通过参数化实现的（不具体描述物理过程，而使用其他模式已知物理量计算其最终效果）。
除了数值模式本身，我们还需要其它的一些输入才能实现模式的计算，这里面有静态地理资料如地形数据、土地利用类型等，还有驱动模式的初始场。
中尺度数值模式作为有限区域模式，它的计算还需要边界场作为输入。
而使用最广泛的初始场和边界场包括FNL、ERA、MERRA等全球格点数据。
作为对大气运动的抽象描述，我们也很容易看到数值模式计算结果的不确定性所在。
首先模式初始场和边界场存在误差，其次大气运动方程组对湍流描述本身就是经过简化的，并且由于我们模式格点分辨率较低，对于小尺度的过程不能显式描述，只能通过参数化进行处理，这一过程又引入了误差，另外由于对很多物理过程本身并没有理解清楚，对云微物理、积云对流等的描述也会带来误差。
当我们拿模式结果与我们的观测进行对比时又会带来代表性误差，因为模式结果代表的是区域平均的结果而并不精确对应我们的观测点。
为了提高数值模式结果的准确性，各种先进的技术正在被引入。
比如集合预报、资料同化技术用于提升模式初始场和边界场的准确性；大涡模拟技术及与CFD模式的耦合；选用更适用区域气候的物理参数化方案以及模式结果的后处理。
中尺度数值天气预报模式图文
物理过程参数化方案
01 02
辐射过程
辐射过程是大气中重要的物理过程之一，对中尺度天气系统的形成和发 展有重要影响。模式中通常采用辐射传输方案来计算太阳辐射和大气辐 射对天气系统的影响。
边界层过程
边界层是大气中与地面直接接触的一层，其中发生着复杂的湍流交换过 程。模式中通常采用边界层方案来计算湍流交换对天气系统的影响。
03
微物理过程
ห้องสมุดไป่ตู้
微物理过程是指云、降水等天气现象中发生的微观物理过程。模式中通
常采用微物理方案来计算云的形成、发展和降水过程对天气系统的影响。
初始化和边界条件处理
初始化
要点二
强对流天气过程分析 技术
中尺度数值天气预报模式能够模拟强 对流天气过程的动力学、热力学和微 物理特征，揭示其发生发展的物理机 制。结合雷达观测、卫星遥感等技术 手段，可以对强对流天气过程进行实 时监测和分析。
要点三
强对流天气过程防范 建议
针对强对流天气过程的突发性和破坏 性，公众应关注天气预报和预警信息 ，及时采取防范措施，如加固房屋、 准备急救物资等。同时，政府和相关 部门也应加强应急管理和救援工作， 以应对可能发生的灾害。
入等方式进行改进。
边界条件误差
由于模式边界条件处理不当导致的 误差，可通过改进边界条件处理方 案、引入更准确的边界条件数据等
方式进行改进。
05 图文展示：中尺度数值天 气预报模式应用实例
暴雨洪涝灾害预警应用实例
暴雨洪涝灾害概述
简要介绍暴雨洪涝灾害的定义、成因及危害。
天气学原理题库
天气学原理试题库一、单选题1 行星尺度是： B 10000千米2 暖平流是： B 从暖区流向冷区3地转风是由于：A 地转偏向力与气压梯度力平衡4 气压梯度力是： B 基本力5 地心引力是： B 基本力6 惯性离心力是： A 外观力7科里奥利力是由什么原因产生的：A相对运动地球吸引8 正压大气是： B 大气密度仅随气压变化9 地转偏差是： D 实际风与地转风之差10 锋面是： C 冷暖气团交界11 冷锋是： A 冷气团强12气旋按热力结构可分为：C无锋和锋面气旋13涡度指的是： D 流体速度旋度14d(f+ξ)/dt=0表示： D绝对涡度守衡15在气旋性环流中：A地转风>梯度风16温度槽落后高度槽时：A 高度槽加深17 在高空槽后有 B 有负涡度平流18 在槽前脊后 C 等压面降低19 在高空槽后有 B 有下沉运动20对中尺度系统，涡度ξ的量级为： C 10-4 s-121黄河气旋出现的频率为：C夏季最多22爆发性气旋多形成在海上，：A 冬春季最多23 青藏高原在冬季表现为 B 冷源23平均而言，西风带中夏季维持 B 四个槽脊25 发散槽移动速度 A 加快26 冷平流地区B地面加压27 高空槽爬山时 A 减弱28强降水往往发生在低空急流的 A 左前侧29 冷锋后大风出现频率最大季节是D冬季30 高压后部偏南大风多出现在C春季31低压大风一年四季都有，哪个季节最多 C 春季32 影响我国冷空气源地有 B 3个32根据中央台统计发现，我国寒潮关键区有： A 1个34 冷空气入侵我国有几条路径： D 4个35 温带气旋发展有几个阶段： D 4个 D36寒潮倒Ω流型演变可分为几个阶段： C 3个37我国寒潮的中短期天气形势归纳为几种类型： C 3 38 我国降水一般分为几个等级：B738在降水预报时常常分析湿区，指标是(T-Td)≤ A 4--5℃39水汽输送一般用qv/g来表征，称为： B 水汽通量40散度物理含义是：A 正变压中心下沉41华南前汛期降水500百帕流场分为几种类型 C 343 江淮梅雨一般出现在 A 6月中旬到7月上旬44 江淮梅雨500百帕阻高有几种类型： C 345 华北与东北雨季有几个特点： D 446 长江中下游春季连阴雨环流型有几类： B 247 影响我国降水的行星尺度系统有几种：C 448 影响我国降水的天气尺度系统有几种： C 449产生暴雨的急流按高度划分： C 3种50 雷暴单体的生命史一般分为几个阶段： C 350中—α尺度： A 200-2000千米52 飑线生命史大致可分为几个阶段 C 453 多数冰雹云具有几个特点 C 554冰雹云内的0℃层的高度一般在几千米高 B 455风暴云的雷达RHI回波图上常出现“穹隆”，是指 A 最大上升气流区56 风暴的移动方向一般偏向于B对流层中层的风的右侧56在中尺度天气图上分析出的中尺度低压水平尺度为 B 100到200千米58 静力不稳定是指 C γ-γd＞059 对流性天气形成条件有几个 C 360 对流天气常见的触发机制有 C 3类61强雷暴发生、发展的有利因子常见的有几种 D 562 层结不稳定时，SI是 A ＜063 冰雹天气的500白帕形势可分为几类C464低纬度地区一般是指 D 30°S--30°N65低纬度位势水平变化比中纬度 B 小一个量级66在热带地区存在次天气尺度（或中间尺度）涡旋，其水平尺度是D 300--1000km 67 动赤道是指绝对涡度η C 等于067东风波的伸展高度一般在 D 6--7km69 东风波的波长一般有 C 1000--1500km70 赤道反气旋生命史有几个阶段 C 671 WMO规定的台风级别有几级 C 472 北半球的台风源地有几个 C 573热带风暴发展成台风，其云系可有几种类型变化 C 474西太平洋台风的移动路径主要有几种 C 375台风发生发展的必要条件有 B 4个76 决定东亚季风形成的基本因子有几个 B 377 控制大气运动的守衡定律主要有几类 C 378 北半球经圈环流有几个C 379位势倾向方程指出，暖平流随高度减弱时等压面将 A 升高80要预报弱冷空气是否会堆积成强冷空气，应从几方面着手 A 2二、多选题1 支配大气运动的基本物理定律有 a 质量守衡 b 动量守衡 c 能量守衡2 大气运动基本力有a 气压梯度力 b 地心引力c 摩擦力3大气运动视示力有 d 离心力 e 地转偏向力4 大气运动控制方程组包含 a 运动方程 b 连续方程 c 热力学方程4描述大气运动的常见坐标系有a Z坐标b P坐标c σ坐标d η坐标e 自然坐标5地转风是下列那几个力平衡 a 气压梯度力 b 地转偏向力6梯度风是下列那些力间的平衡a 气压梯度力b 地转偏向力e 惯性离心力7气团分类法有 a 地理分类 b 热力分类9 锋面的种类有 a 冷锋 b 暖锋c 锢囚锋 d 准静止锋10分析地面天气图上锋面位置要分析那些要素a 温度b 露点c 气压d 风场e 变压f降水11卫星云图上锋面云系分为a 冷锋b 静止锋c 暖锋d 锢囚锋12锋生函数包含a 水平运动作用b 垂直运动作用c 非绝热加热13温带气旋生命史是哪四个阶段b 波动c 成熟d锢囚 e 消亡14热低压主要有b锋前低压c 地方低压15 东亚气旋的源地主要有c 30°N--35°Nd 35°N--40°Ne 40°N--45°Nf 45°N--50°N16 北方气旋主要包含a 蒙古气旋 b 东北气旋 c 黄河气旋 d 黄海气旋e 河套气旋f 四川气旋ABCD17江淮气旋形成过程主要有a 静止锋波动b 倒槽锋生c 西南涡东移d 台风登陆AB18平均经向环流包括a 热带环流b 沃克环流c 费力环流d 极地环流BCD19 控制大气环流的主要基本因子有 a 太阳辐射 b 地球自转 c 地面摩擦 d 海洋作用ABCD19经向三圈环流中正环流是a 沃克环流b 费力环流c 极地环流AC21 长波调整预报主要从哪几方面考虑 a 不同纬度系统相互作用b 紧邻槽脊相互作用c 上下游效应ABC22阻塞高压必备条件有a 中高纬有暖中心 c 持续三天 c 急流减弱分叉ABC23天气学预报方法主要有a 外推法b 运动学法c 指标法d MOSe PP ABC24 锋面移动预报方法有 a 外推法 b 变压法 c 引导气流法ABC24经验预报法有a 相似形势法b 天气学模式法c统计资料法d预报指标法ABCD26 天气学上的五流指的是a 涡度平流 b 热成风平流 c 冷暖平流d引导气流 e 平均气流 f 西风急流g 垂直气流ABCDE27 天气学上的三变是 a 变压 b 变高c 变温 d 变风e变湿ABC28天气学上的“史”指的是a 相似形势法模式法b 统计资料法c 预报指标法d 外推法ABCD29 目前数值释用方法主要有 a PP b MOS c M d E f D g MED h 专家系统ABCDEFG29一般专家系统包含哪几部分a 知识库b 数据库c 推理机d 解释部分e 知识获取ABCDE30影响我国冷空气路径主要有a 西北路b 东路c 西路d 东路加西路e 东北路ABCD31极涡的移动路径主要有a 经向性b 纬向性c 转游性d 不定性ABC32极涡的100百帕环流型有a 绕极型b 偏心型c 偶极型d 多极型e 纬向型ABCD33我国寒潮的中短期天气形势可归纳为a 小槽发展型横槽型b 低槽东移型c L型d 东高西低ABC35 各类寒潮天气的不同点是 a 冷空气源地不同 b 冷高压南下形式不同c 路径不同d 流场不同ABCD36 霜冻可归纳为 a 平流霜冻 b 辐射霜冻 c 平流辐射d 初霜冻 e 终霜冻ABC37 预报上的“三定”指的是 a 定时 b 定点c 定量 d 定值ABC38 寒露风可分为 a 干 b 湿 c 冷 d 暖AB39 某地区的水汽局地变化取决于 a 比湿平流 b 比湿垂直输送 c 凝结蒸发 d 湍流扩散 e 冷暖平流f涡度变化ABCD40 地形对降水的动力作用有 a 强迫抬升 b 地形辐合 c 地形加热d绕流AB42华南前汛期降水的500百帕环流归纳为哪三个类型a 两脊一槽b 两槽一脊c多波型 d L型 e 切变型ABC43华北与东北降水气候特征有a 雨强大历时短b 强局地年变化大c 降水集中d 与地形关系密切ABCD44产生长江中下游春季连阴雨环流型主要有a 欧亚阻高型b 北方大涡型c 西风槽型d 多波动型AB45阻塞高压主要有哪几类a 乌山阻高b 雅库茨克阻高c 贝加尔湖阻高d 新疆阻高e东北阻高ABC45 西风带长波槽主要有 a 巴湖大槽 b 贝湖大槽 c 太平洋大槽c 青藏高原大槽d 西北槽 f 华北槽ABCD46 影响我国降水的天气或次天气尺度系统有 a 低空切变 b 低空低涡c 高空冷涡d 低空急流e 高空低槽f地面气旋g锋面ABCDEFG46西南涡的移动方向主要有a 东南移b 东移c 东北移d 西移e 北移ABC47华南前汛期降水的低空急流归纳为哪几个类型a 南移类b 北移类c 复合类d 东移类ABC49 与中尺度雨团相配合的中尺度系统有 a 中尺度低压b中尺度辐合c中尺度切变线 d 中尺度辐合线e中低压f中高压ABCD51暴雨的触发条件主要有a 锋面抬升b 露点或干锋抬升c 能量锋抬升d 地形抬升e 近地面加热f 重力波g 海陆风辐合ABCDEFG52对暴雨作用的主要急流类型有a 超低空急流b 低空西南急流c 高空西风急流d 边界层急流ABC53强雷暴按其结构可分为a 超级单体b 多单体c 飑线d 冰雹e 龙卷ABC53 强雷暴发生时会出现 a 飑 b 冰雹 c 龙卷ABC54 强雷暴发生发展的有利条件有 a 逆温层 b 前倾槽 c 低层辐合d 高层辐散e 高低空急流f 中小尺度系统ABCDEF54大气中的能量形式有a 动能b 位能c 感热能d 潜热能ABCD56 大气铅直稳定度有 a 干静力稳定度 b 潜在稳定度c 条件稳定度d 对流稳定度e 位势稳定度ABCDE57 总能量垂直廓线的类型有 a 强对流 b 弱对流 c 中对流d中性层结e 假对流f 对流稳定型ABCDEF58 500百帕冰雹环流形势可归纳为 a 高空冷槽型 b 西北气流型c南支槽型 d 高空冷涡型 e 地面冷锋型ABCD59西太平洋台风移动路径主要有a 西移路径b 西北路径c 转向型d 北移路径e 东移路径ABC60西移台风对我省的降水有密切关系，其预报着眼点是a 副高作用b 西风槽作用c 台风本身d 西南涡e高原涡ABC三、判断题1 大气运动可视为一种流体运动。
中尺度气象系统的探究
中尺度气象系统的探究气象系统是指在地球大气中形成并具有一定规模和特征的各种气象现象的总和。
其中，中尺度气象系统是指在气象尺度上介于数十到数百千米之间的气象系统。
这些系统通常具有较为明显的特征和运动规律，对天气的形成和演变有着重要的影响。
本文将对中尺度气象系统进行探究，探讨其类型、特征、形成原因以及对天气的影响等方面内容。
一、中尺度气象系统的类型中尺度气象系统主要包括各种中尺度气旋和中尺度气团。
中尺度气旋是指在中尺度范围内形成并具有旋转运动的气象系统，如中纬度地区的阵雨、雷暴等；中尺度气团是指在中尺度范围内形成并具有一定独立性的气团，如冷锋、暖锋等。
这些系统在大气中具有一定的空间尺度和时间尺度，对天气的变化和气候的演变有着重要的作用。
二、中尺度气象系统的特征中尺度气象系统具有以下几个显著的特征：1. 尺度适中：中尺度气象系统的空间尺度介于数十到数百千米之间，时间尺度通常为数小时到数天。
这种尺度既不及大尺度气象系统那样广阔，也不及小尺度气象系统那样局部，正好处于中等尺度范围内。
2. 运动迅速：中尺度气象系统的运动速度较快，通常几十公里到几百公里每小时。
这种快速的运动速度使得中尺度气象系统能够在短时间内对天气产生较大影响。
3. 形态多样：中尺度气象系统的形态多种多样，有旋转对流云系、冷暖锋面、对流云团等。
这些形态在大气中呈现出不同的特征，对天气的变化起着重要的作用。
4. 形成快速：中尺度气象系统的形成速度较快，通常在数小时内形成并发展成熟。
这种快速的形成速度使得中尺度气象系统能够在短时间内对天气产生较大的影响。
三、中尺度气象系统的形成原因中尺度气象系统的形成主要受到以下几个因素的影响：1. 大气环流：大气环流是中尺度气象系统形成的重要因素之一。
大气环流的不稳定性和湍流运动会导致中尺度气象系统的形成和发展。
2. 地形影响：地形对中尺度气象系统的形成有着重要的影响。
地形的高低起伏、山脉和平原等地形特征会影响中尺度气象系统的形成和演变。
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科 技 服 务中 的 法 律 问 题
卢学政
( 南阳市气象局 , 河南 南阳 473003)
随着气 象事业结构调 整和各种 运行机 制的日 趋完善 , 气 象科技服务已渗透到工业、 农业、 交通运输、 能源等各行 各业 , 在国民经济建设和防灾减灾中发挥着越来越重要的作用。服 务领域的不 断拓宽和服务 项目的逐 年增加 , 促 使科技 服务队 伍不断壮大 。但在实 际工作 中 , 一些单位 和个人 法律观 念淡 薄 , 工作中存在着重服 务、 轻 法律的 现象 , 往往给 单位带 来不 必要的经济损失。因此 , 在做好优质服务的同时 , 必须增强法 制观念 , 善于运用法律武器来维护自己的合法权益 , 保障气象 科技服务工作的顺利开展。
# 4 #
河南气象 2000 年第 1 期
∃ 1. 875 ∀经纬网格 , 垂直 方向为 15 层 不等 距
坐标。模 式以
资料同化系统。中国气 象科学 研究院、 国家 气象研 究中心 和 北京市气象科学研究所 联合引进和开发了 MM 5 模式 , 分 辨率 达 0. 5 ∀ ∃ 0. 5∀, 称 HBFS 模式。 HBFS 模 式已投入应 用 , 在 第八 届全运会开幕、 香港回归等 有重大 意义活 动的天 气预报 服务 中 , 取得了明显成效。 1. 3 东海 T c 模式 [ 3] Tc 模式是上海台风研究所 在 MM 4 模 式基础 上发展 的东 海区域热带气旋路径业务模式 , 是一个可移动、 单向自嵌套中 尺度模式。该模式粗网格距 150 km, 细 网格距 50 km; 垂 直分 为 11 层 ; 时间积分采用显式方 案 ; 客观分析为二 维最优差值 , 而相对湿度采用三维最优差值 ; 地形资料的分辨率为 10(。试 验证明 , 热带气旋中心位置预报与实 况位置平 均误差 24 h 为 164. 1 km, 48 h 为 296. 8 km, 效果 较好。 1996 年 , 上海 又开 发 了 SLAM5 模式 , 1997 年 12 月 投入业 务运行 , 为 138 个城市 提 供预报服务。 1. 4 南海台风数值预报增强模式 [ 4] 广东省在 MM 4 模式基 础上 , 改 进了模 式物 理过程 、 下垫 面参数及 面水平扩散方案 , 建立 了水平 分辨率 为 45 km 、 具 有完善物理过程和反映 地形作用的台风中尺度数值预报增强 模式。试验表明 , 对台风暴雨预报准确 率明显优 于 LAFS 。近 来广东又研制了分辨 率为 0. 25~ 0. 125 经 纬度 的中 模式。 1. 5 ETA 模式 成都中心气象台引进了美国 国家气象中心 ( NMC) 使 用的 有限 区 模 式。该 模 式 是美 国 NMC 从 80 年 代 开 始 研制 , 于 1993 年 6 月投入业务运行。其主要特色是 采用了 ! 坐标。这 是因为 系的地形坐标 , 在陡坡地形条件下 , 气压梯度力 有较 面和 较薄 的 层, 可 大误差 ; 当增加垂直分辨率 时 , 陡峭 的 尺度
1
科技服务项目要争取到资质认证
目前 , 气象部门开展的服务项目比较多 , 项目开展前必须
征得有关部门的批准 , 获得必 要的资 质认证。如 防雷工 程的 检测安装工作 , 就需要取得技术监督部门的资质认证 ; 电视气 象服务、 彩球庆典服务等 项目要 有工商 行政部 门的营 业许可 证等。资质认证是开展服务的前提 , 只有取得有效的资 质 , 才
5
MM 5 模式是美国宾州大学 ( Penn State University) 和美国大 气研究中心 ( NCAR) 在 MM 4 模式基上 , 经 20 多 年不断 改进和 应用 , 开发研制出的新 一代有 限区中 尺度模 式。其特点 主要 在于 : % MM 5 除保留了 MM 4 静力 平衡方 案外 , 增 加了非 静力 平衡方案 , 从而可揭示中 尺度系统演变。 & MM 5 在物理 过程 方面 , 特别 是在 水 分循 环的 处 理方 面 , 有较大 的改进。MM 5 的隐式 处理 , 除保留与 MM 4 相同的 Anthes- Kuo 方案 外 , 又 增加了改进 的 Arakawa- Schubert 方案 和 Crell 方案。在 显 式方 案中 , 增加 了冰 相 过程。 此外 , MM 模式在各层 上均 考虑 了辐 射过 程的 能 量收 支 , 包括 云水、 云 冰、 雪和 CO2 对辐射的影响。 ∋ MM 5 设计了多重嵌套和可移动的套网格 , 加入了四维
引
言
随着计算机科学的飞速 发展 , 天气预 报技术 有了长 足的
进展。进展的主要标志除气象卫星、 雷达的应用之外 , 当首推 数值天气预报的发展 : 业务数值预报模式不断更新 , 分辨率逐 渐提高 , 预报质量稳步 上升。当 模式的水 平分辨 率提高 到相 当于水平格距为 50 km 或 更小 时 , 称中尺 度模 式。一般 业务 中尺度模式是针对中 尺度或中 尺度系统的天气 预报设计 的 , 预报时效不超过 72 h, 计算 通常在 有限的 区域内 进行 , 故
天气分析和预报
我国有限区中尺度数值天气预报进展和释用概况
胡
摘
鹏, 冶林茂, 符长锋
郑州 450003)
( 河南省气象科学研究所 , 河南
要 : 扼要介绍了国内几个主要的有限区中尺度业务或准业 务模式的特点 、 使用情况及近几年数值天 气预报
技术 在要素预报 ( 特别是降水预报 ) 方面的进展 , 并着重就模式释用 问题进行了若干探讨 , 提出了一些看法 。 关键词 : 中尺度 ; 数值天气预报 ; 释用 ; 进展 中图分类号 : P456. 7; P456. 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1004- 6372( 2000) 01- 0004- 04 称有限区中尺度数值预报模式。它作为数 值天气预报中相对 独立的一个分支 , 提供特定 区域里 的较细 致的天 气系统 发展 和要素预报 , 在业务预报 中发挥 着重要 作用。本文 将粗略 地 介绍国内业务或准业 务使用 的几种主 要的中 尺度模 式 , 并就 模式释用的有关问题提 出一些看法。
全球谱模式 (T42- L9/T63- L16) 的 6 h 预报作 为初估值、 12~ 60 h 预报作为侧边 界值 , 进 行非 同步嵌 套。模式 客观分 析是 引进的美国国家气象中心的多元最优差值方案。特别是系统 中采用了薛纪善等开发的 有限区 非线性 正规模初 值化方 案 , 有效抑制了由于质量场和动量场不平衡造成积分过程中的大 振幅高频振荡 , 具有中国自身特色。尽管模式分辨率不 够高 , 但效果还比较好 , 24 h 50 mm 以上暴雨的 Ts 评分在 0. 1 左右。 该模式对 1991 年江淮大水 和 1992 年延 安暴雨 等重大 过程的 预报 , 对基层台站有明显的指导作用。 HLAFS 作为 LAFS 的高版本和改进型 , 是 八五! 期间研制 的国家 气象 中心 暴雨 预报 有限 区模 式系 统 , 1996 年 与 LAFS 一起进入业务 网 络 , 1997 年取 代 LAFS, 正 式在 业 务上 使 用。 该系统包含 四维资料同 化 ( RDAS) , 每 6 h 进 行一次。 模式中 物理过程有 较多的改进 , 对流参 数化方 案选用 了质量 通量方 案 , 边界层垂直扩散和土壤过程参数化也作了改进 , 时间积分 方案引入了显式经济格式。但是 , 其 对黄淮地区 1997 年的预 报效果 , 作为指导性预报尚不够理想。首先是降水空报 太多 , 例如 , 1997 年严重伏旱 , 8 月 9~ 17 日 黄淮 一带 受高 压控 制 , 干旱、 酷 热 , 而 HLAFS 经 常是 报大 片 降水 ; 当 较 大降 水来 临 时 , 预报的落区偏差显得较大。再者输出产品上网较迟 , 且图 面设计不够合理 , 所以 值班预 报员很 少有人 使用。河南 省气 象台对 HLAFS 产品进行了释用工作 , 暴雨过 程多空、 漏报 , 效 果仍不理想。1997~ 1998 年 , 国家气 象中心 对 HLAFS 作 了较 大的改进 , 水平分 辨率 提高 到 0. 5 ∀ ∃ 0. 5 ∀经 纬度 网格。 网格 尺度降水过程引入显示预报方案 , 水物质分成水汽、 云水和雨 水 3 种形式 , 云水和雨水 的预报 方程相似 。物过 程还包 括云 水自动向雨水转换以及 蒸发碰 并等。 1998 年 6 月 1 日起 , 该 模式正式投入业务运行。实 践表明 , 降水 落区预 报和降 水强 中心雨量随时 间变 化趋 势的 预报 能力 明显 加强。 例如 1998 年 8 月 3 日夜和 8 月 21 日 夜黄 河沿岸 和豫 北地 区均出 现暴 雨和大暴雨 , 当日 08 时日本的中尺度模式报出了在 河南的强 降水 , 但是强降水 中心报 在黄 淮之 间 ; 而 HLAFS 对 这两 次的 暴雨中心位 置和强度的 预报相 当准 确。不过 , HLAFS 对 一般 降水的预报 , 范围偏大 , 空报较多。 1. 2 MM 5 有限区中尺度模式
收稿日期 : 1999- 11- 04
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国内的有限区中尺度模式
LAFS 和 HLAFSபைடு நூலகம்模式 [ 1, 3] 我国在 七五! 期间研 制的 LAFS( 有限 区分析 预报 系统 )
模式 , 替代了 B 模 式 , 于 1991 年投 入业 务使 用。这是 国家 气 象中心的专家和北 大教授 合作完 成的 ; 其水 平格 距为 1. 875 ∀
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合同书要周到严谨
签订合同书是必须履行的程 序。合同 是对双方的有效制
约和利益保障 , 因此必须慎重 , 服务人员要 掌握一定的合同签 订知识。签订合同时 , 为避免不必要的麻烦和经济纠纷 , 合同 条款一定要考虑周全 , 要写明服务项目、 服务方式、 起止时间、 收费标准、 付款方法、 违 约处罚 等条款 , 违约 罚金问 题要直 言 不讳 , 当面谈清 , 写入条款 ; 每一条款措辞都要准确严谨 , 不能 莫棱两可。 1998 年我们在收广告费时 , 有的客户屡次拖欠 , 不 愿付清。我们拿 出合 同 , 要 求执 行违 约罚 款 , 并声 明 诉诸 法 律 , 对方立即付清欠款。