天气形势预报的基本方法(课堂PPT)
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x
Cy 0
p t
p t
C
p
p t
Cx
p x
Cy
p y
p t
22
当低压中心或槽线上出现负变压(正变压)时， 低压或槽将加深(填塞); 当高压中心或脊线上出现正变压(负变压)时， 高压或脊线将加强(减弱)。
23
预报经验
(i)如果气旋中心出现了负变压，这个气旋将要加深；反之， 如果出现了正变压，气旋就会填塞。如果反气旋中心出现 了正变压，反气旋将要加强；反之，如果出现了负变压， 反气旋就会减弱。
第一步是天气形势预报，预报各种天气系统的 生消、移动和强度的变化，它是气象要素预 报的基础。
第二步是气象要素和天气现象预报，是对气温、 湿度、风、云、降水和其它天气现象变化的 预报。
5
天气形势预报主要是气压场和流场的预报。
气压场和流场相互适应而接近于地转平衡
形势预报的两种处理方式：
从气压场变化入手，找出气压变化的规律。如：减 压地区可能形成低压或使原有低压加强，即有气旋 发生发展。 从流场变化入手，通常得用涡度方程进行分析。如： 正涡度增加地区，有气旋的发生发展；负涡度增加 地区，则可能有反气旋的发生发展。
第八章 天气形势和气象要素预报
§8.1 天气形势预报的基本方法
1
天气预报是根据气象观(探)测资料，应用天 气学、动力学、统计学的原理和方法，对 某区域或某地点未来一定时段的天气状况 作出定性或定量的预测。
2
常用的天气预报技术方法
天气学预报方法 统计学预报方法 动力学预报方法 天气-统计预报方法 动力-统计预报方法(MOS法和PP法) 天气-动力预报方法
6
形势预报的方法可分为两大类:
数值预报方法， 天气学方法。
本节主要讨论利用天气学方法制作天气形 势预报的常用方法。
7
§8.1.1趋势法
根据最近一段时间内天气系统演变的趋势， 预报未来短时间内天气系统强度变化及移 动，这种方法叫做趋势法。 趋势法通常分为外推法和运动学方法两种。
8
1.外推法
根据最近一段时间内天气系统的移动速度 和强度变化的规律，顺时外延，预报出系 统未来的移动速度和强度变化，这种方法 叫做外推法。
注意
（1）外推法主要用于天气系统呈相对静止状态。 （2）所用资料的时间间隔不宜过长。 （3）气压系统的中心位置和中心数值要尽量准确。 （4）要注意气压日变化的影响。 （5）外推时，还要根据天气系统变化的物理原因以
及周围天气系统和地形的影响，考虑系统的变化。
15
2.运动学方法
利用气压系统过去移动和强度变化所造成 的变高（或变压）的分布特点，通过运动 学公式导出的一系列定性预报规则，来预 报系统未来的移动速度和强度变化的方法， 叫做运动学方法。
3
天气预报的种类
按预报时效:
临近预报(0-2小时) 甚短期预报(2-12小时) 短期预报(12-48小时) 中期预报(3-10天) 长期预报(10天以上)等;
按服务对象:
日常天气预报 专业天气预报(如航空天气预报);
按预报范围
区域预报 站点预报等。
4
一个地区的天气变化主要决定于天气系 统的变化。 天气预报实际上分为两个步骤：
11
（1）高低压系统的外推
12
（2）高空槽脊的外推
高空槽线外推。因为槽线各段移动速度不同， 可以在槽线上取几个代表性的点。
13
高空槽脊强度外推。选择能表示槽、脊的某条 等高线，如540线，追踪该线与槽、脊的交点， 对两交点进行外推。当槽(脊)过分拉长时，应 考虑将有切断低压或闭合高压出现。
14
(ii)如果零值变压线接近于气旋或反气旋中心，则表示这个气 旋或反气旋未来的强度变化不大。如果零值变压线处在气 旋或反气旋后部较远的地方，则气旋或反气旋要加强；如 果零值变压线处在气旋或反气旋前部较远的地方，则气旋 或反气旋将很快减弱。
椭圆形高压(低压)的移动方向介于变压升度(梯度)
与长轴之间，长轴越长，移动方向越接近于长轴。 移动速度的大小与变压升度(梯度)成正比，与系 统中心强度成反比。
21
(iv)气压系统强度变化的预报
在高、低压中心，p＝0
p p C p p
t t
t
同样，在槽(脊)线上，取x轴垂直于槽(脊)
线，并指向气流的下游方向， p 0,
9
外推法又可分为两种情况：
一种是系统的移动速度或强度变化基本上不随时 间而改变，按这种规律外推，叫做直线外推;
另一种是当系统的移动速度或强度变化接近 “等 加速”状态时，外推时要考虑它们的 “加速” 情况，按这种规律外推，叫做曲线外推。
10
应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊 的移动和强度作出预报。 直线外推时只需要根据当时和上一时次的 两张天气图即可进行， 而曲线外推需要利用三张(或以上)天气图进 行比较。
x
t x
槽、脊线的移动速度为
2
C
t
x
xt
2
对槽来说，2x2
0
x
x
x 2
说明槽沿变压梯度方向移动；
对槽脊脊来移说 动， 速度2x2与变0 压说梯明度脊成沿正变比压，升与度方2向 移（动槽；脊
强度）成反比。
x2
19
(iii)高、低压中心移动的预报
在低压中，可设有2条相互垂直的线，分别与x轴和 y轴重合，
2 p
Cx
xt 2 p
,
x 2
2 p
Cy
yt 2 p
y 2
低压中心的移动速度C可看成两线移动的矢量和。
20
2 p
C Cxi Cy j
xt 2 p
wk.baidu.com
2 p
i
yt 2 p
j
x 2
y 2
对近于圆形的低压，由于
2 p x 2
2 p y 2
0
将沿变压梯度方向移动；同理，对近于圆形的高
压，将沿变压升度方向移动。
C p p t x
若某处有正变压，等压线向低压方向移动；若某 处有负变压，等压线向高压方向移动。 移动速度与变压成正比，与气压梯度成反比。
18
(ii)槽、脊线移动的预报
使运动坐标系随槽、脊线一起移动，取x轴垂直于
槽、脊线，并指向气流的下游方向，和槽、脊线 的移动方向基本一致。由于在槽、脊线上
0, 0
16
（1）气压系统移动的预报
F F C F (*) t t
取x轴与C的方向一致，则
F F C F t t x
在气压系统上取一些特性点和特性线，使得
在这些点和线上有F/t=0，于是，这些点
和线的移动速度为
C F F t x
17
(i)等压线移动的预报
使运动坐标系随等压线p一起移动，若等压线的 移动方向为法线方向，则取x轴与等压线的法线 方向一致。这样，等压线p的移动速度为
Cy 0
p t
p t
C
p
p t
Cx
p x
Cy
p y
p t
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当低压中心或槽线上出现负变压(正变压)时， 低压或槽将加深(填塞); 当高压中心或脊线上出现正变压(负变压)时， 高压或脊线将加强(减弱)。
23
预报经验
(i)如果气旋中心出现了负变压，这个气旋将要加深；反之， 如果出现了正变压，气旋就会填塞。如果反气旋中心出现 了正变压，反气旋将要加强；反之，如果出现了负变压， 反气旋就会减弱。
第一步是天气形势预报，预报各种天气系统的 生消、移动和强度的变化，它是气象要素预 报的基础。
第二步是气象要素和天气现象预报，是对气温、 湿度、风、云、降水和其它天气现象变化的 预报。
5
天气形势预报主要是气压场和流场的预报。
气压场和流场相互适应而接近于地转平衡
形势预报的两种处理方式：
从气压场变化入手，找出气压变化的规律。如：减 压地区可能形成低压或使原有低压加强，即有气旋 发生发展。 从流场变化入手，通常得用涡度方程进行分析。如： 正涡度增加地区，有气旋的发生发展；负涡度增加 地区，则可能有反气旋的发生发展。
第八章 天气形势和气象要素预报
§8.1 天气形势预报的基本方法
1
天气预报是根据气象观(探)测资料，应用天 气学、动力学、统计学的原理和方法，对 某区域或某地点未来一定时段的天气状况 作出定性或定量的预测。
2
常用的天气预报技术方法
天气学预报方法 统计学预报方法 动力学预报方法 天气-统计预报方法 动力-统计预报方法(MOS法和PP法) 天气-动力预报方法
6
形势预报的方法可分为两大类:
数值预报方法， 天气学方法。
本节主要讨论利用天气学方法制作天气形 势预报的常用方法。
7
§8.1.1趋势法
根据最近一段时间内天气系统演变的趋势， 预报未来短时间内天气系统强度变化及移 动，这种方法叫做趋势法。 趋势法通常分为外推法和运动学方法两种。
8
1.外推法
根据最近一段时间内天气系统的移动速度 和强度变化的规律，顺时外延，预报出系 统未来的移动速度和强度变化，这种方法 叫做外推法。
注意
（1）外推法主要用于天气系统呈相对静止状态。 （2）所用资料的时间间隔不宜过长。 （3）气压系统的中心位置和中心数值要尽量准确。 （4）要注意气压日变化的影响。 （5）外推时，还要根据天气系统变化的物理原因以
及周围天气系统和地形的影响，考虑系统的变化。
15
2.运动学方法
利用气压系统过去移动和强度变化所造成 的变高（或变压）的分布特点，通过运动 学公式导出的一系列定性预报规则，来预 报系统未来的移动速度和强度变化的方法， 叫做运动学方法。
3
天气预报的种类
按预报时效:
临近预报(0-2小时) 甚短期预报(2-12小时) 短期预报(12-48小时) 中期预报(3-10天) 长期预报(10天以上)等;
按服务对象:
日常天气预报 专业天气预报(如航空天气预报);
按预报范围
区域预报 站点预报等。
4
一个地区的天气变化主要决定于天气系 统的变化。 天气预报实际上分为两个步骤：
11
（1）高低压系统的外推
12
（2）高空槽脊的外推
高空槽线外推。因为槽线各段移动速度不同， 可以在槽线上取几个代表性的点。
13
高空槽脊强度外推。选择能表示槽、脊的某条 等高线，如540线，追踪该线与槽、脊的交点， 对两交点进行外推。当槽(脊)过分拉长时，应 考虑将有切断低压或闭合高压出现。
14
(ii)如果零值变压线接近于气旋或反气旋中心，则表示这个气 旋或反气旋未来的强度变化不大。如果零值变压线处在气 旋或反气旋后部较远的地方，则气旋或反气旋要加强；如 果零值变压线处在气旋或反气旋前部较远的地方，则气旋 或反气旋将很快减弱。
椭圆形高压(低压)的移动方向介于变压升度(梯度)
与长轴之间，长轴越长，移动方向越接近于长轴。 移动速度的大小与变压升度(梯度)成正比，与系 统中心强度成反比。
21
(iv)气压系统强度变化的预报
在高、低压中心，p＝0
p p C p p
t t
t
同样，在槽(脊)线上，取x轴垂直于槽(脊)
线，并指向气流的下游方向， p 0,
9
外推法又可分为两种情况：
一种是系统的移动速度或强度变化基本上不随时 间而改变，按这种规律外推，叫做直线外推;
另一种是当系统的移动速度或强度变化接近 “等 加速”状态时，外推时要考虑它们的 “加速” 情况，按这种规律外推，叫做曲线外推。
10
应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊 的移动和强度作出预报。 直线外推时只需要根据当时和上一时次的 两张天气图即可进行， 而曲线外推需要利用三张(或以上)天气图进 行比较。
x
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槽、脊线的移动速度为
2
C
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xt
2
对槽来说，2x2
0
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说明槽沿变压梯度方向移动；
对槽脊脊来移说 动， 速度2x2与变0 压说梯明度脊成沿正变比压，升与度方2向 移（动槽；脊
强度）成反比。
x2
19
(iii)高、低压中心移动的预报
在低压中，可设有2条相互垂直的线，分别与x轴和 y轴重合，
2 p
Cx
xt 2 p
,
x 2
2 p
Cy
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y 2
低压中心的移动速度C可看成两线移动的矢量和。
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2 p
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2 p
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yt 2 p
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y 2
对近于圆形的低压，由于
2 p x 2
2 p y 2
0
将沿变压梯度方向移动；同理，对近于圆形的高
压，将沿变压升度方向移动。
C p p t x
若某处有正变压，等压线向低压方向移动；若某 处有负变压，等压线向高压方向移动。 移动速度与变压成正比，与气压梯度成反比。
18
(ii)槽、脊线移动的预报
使运动坐标系随槽、脊线一起移动，取x轴垂直于
槽、脊线，并指向气流的下游方向，和槽、脊线 的移动方向基本一致。由于在槽、脊线上
0, 0
16
（1）气压系统移动的预报
F F C F (*) t t
取x轴与C的方向一致，则
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在气压系统上取一些特性点和特性线，使得
在这些点和线上有F/t=0，于是，这些点
和线的移动速度为
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17
(i)等压线移动的预报
使运动坐标系随等压线p一起移动，若等压线的 移动方向为法线方向，则取x轴与等压线的法线 方向一致。这样，等压线p的移动速度为