数值预报产品应用
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。
浅谈数值预报产品在航空气象预报中的应用
浅谈数值预报产品在航空气象预报中的应用摘要：近年来，随着计算机信息技术以及气象事业不断发展进步，数值预报模式愈来愈完善，预报精确性也在逐渐提升，数据预报产品在航空气象预报中所发挥的作用也越来越显著。
本文主要根据数值预报产品运用实际，首先阐述了数值预报格点资料类别，接着重点探讨了数值预报产品在雷暴、飞机积冰、飞机颠簸预报等方面的气象预报的应用，以供相关部门参考借鉴。
关键词：数值预报产品；航空气象预报；应用引言数值天气预报是指结合大气实际情况，在一定的初值以及边值条件下，借助于大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态以及天气现象的方法。
目前，全世界已有三十多个国家和地区把数值天气预报作为制作日常天气预报的主要方法。
数值预报模式日臻完善，预报精确性也在不断提升，数据预报产品在航空气象预报中所发挥的作用也愈来愈突出。
探讨数值预报产品在航空气象预报中的应用，对提升雷暴、颠簸、积冰等航空危险性预报的正确性，制作科学有用的数值预报产品，能够为航班安全、有序运行提供可靠的气象服务保障。
1.数值预报格点资料类别由于航空飞机飞行极易受天气因素影响，所以航空气象预报特别重要。
一般而言，航空气象预报包括：雷暴对流、飞机颠簸、飞机积冰等方面的内容。
以往很长一个时期内，中国的航空气象预报通常是利用气象图以及传真内容接收气象中心所发布的天气信息内容。
然而，尽管天气预报员收到了气象信息，但他们只能依靠自身主观经验来来判断天气状况出现的时间，物理量以及位置的变化。
如今，随着通信技术的迅速发展，计算机成本大幅度降低，因此预报员能够通过更充足的数值预报相关产品对气象条件进行预测。
中国当前WAFS数值预报NWP格点资料涵盖6~36h,每隔6h对亚洲地区的150、250、400、600等不同层次的风场、温度等格点场加以预报。
另外，对流顶层、风速最大层高度格点资料具有400~900hpa的垂直速度和相对湿度类型，以及200~900hpa的高度场类型。
数值预报及其产品
数值预报产品格点资料的接收
1）打印出相应的图形；
2）定量的加工和计算。
目前常用数值预报产品格点资料： 1）欧洲中心数值预报产品；
2）国家气象中心数值预报产品T213
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数值预报产品格点资料的预处理
格点预报处理的主要任务是对报文的翻译核对数 据的定位，具体为：
用传统天气预报：先从实况形势分析入手，采用运劢学方 法和物理分析等方法作出形势预报，而且通常先作高空形 势预报再作地面形势预报，着重报出高空.地面影响系统 的强度变化和移劢情况，然后在形势预报的基础上再作具 体的要素预报。 有了数值预报产品：形势预报准确率已明显高于人工主观 预报，预报员的重点是在数值预报的基础上，运用天气学. 劢力气象学等有关知识和天气实况.卫星云图等资料的演 变情况，判断数值预报结果是否有明显的丌合理现象。若 无，使用数值预报结果：若有，才做出订正预报。
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2.数值预报的发展历叱
1954 开始数值预报理论的研究 1955 用图解法两层模式作出500hPa 24小时预报 1959 用计算机制做亚欧和北半球范围的正压和斜压过滤模式预报 1965 发布北半球500hPa正压预报 1973 原始方程3层绝热模式业务试验 1980 A模式（欧亚范围3层半隐式原始方程绝热模式，48小时预报） 1982 B模式1（北半球5层显式原始方程非绝热模式，72小时预报） 1982 B模式2（亚洲范围5层显式原始方程非绝热模式，36小时预报） 1990 T42（北半球9层半隐式原始方程非绝热谱模式，亓天预报） 1990 LAFS（亚洲范围15层显式原始方程非绝热模式，48小时预报） 1993 T63（全球16层半隐式原始方程非绝热谱模式，七天预报） 1995 HLAFS（亚洲范围15层显式原始方程非绝热模式，48小时预报） 1995 MTTP（西北太平洋／南海地区热带气旋路径预报模式，48小时预报） 1997 T106（全球19层半隐式原始方程非绝热谱模式，十天预报） 1997 核污染源扩散轨迹预报 1997 中尺度数值天气预报系统
数值预报产品在航空气象预报中的应用
数值预报产品在宝鸡市温度预报中的应用
ｗ ｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ ｅ ｓ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ２ ４ － ７ ２ ｈ ｏ ｕ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ ｅ ｓ ｔ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂ ａ ｏ ｊ ｉ ｉ ｓ
数值预报产品效果检验及应用
农业与技术
※ 气象科学
数值预 报产 品效 果检验及应用
陈 臻 皓 ，颜 新春 ，陈 少明 ，郑 长发 ，徐 才 华
（ 福建省德化县气 象局 ，德化 ３ ６ ２ ５ ０ ０ ） 摘 要 ：通过在 目前天气预报业务 中使用的 中央 台、天气在线和 日本数值 ３种数值预报 产品，对德化县 降水预报效
２ ． １ 天气 形势 分析 ２ ０ ０ ６ 、２ ０ ０ ７ 年 汛期 德 化 出现 降水 的天 气 形 势大 致 可 分 为 以下 几 类 ：８ ５ ０ ｈ ｐ ａ切 变 线 、５ ０ ０ ｈ ｐ ａ高 空槽 东 移 ； 台 风 或 热 带低 压 影 响德 化 县 ；副 高 边 缘 或副 高 控 制 ，午 后 出 现不 稳 定 天 气 ；副 高 位置 偏 北 ， 其南 侧 东 风 波 影 响 ； 两 副 高之 间低 压 区 内气 流 辐 合 。对 一般 降水 预 报 ，在 低
果的检验 、对 比和分析 ，发现 ：数值预报产品在一般 降水预报 中有一 定指 导作 用，对低压 、高空槽型 的降水预报 准 确率较 高，对副 高型较低 ；暴雨预报效果都较差 ；当 ３种产品均预报 有降水时 ，其 出现的准确率为 ９ ３ ． １ ％。
关键词 ：数值预报 ；效果检验 ；降水预报 ；预报 员 中图分类号 ：Ｐ ４ ５ ７ ． ３ 文献标识码 ：Ａ
降水预报评分办法 ，采用 Ｔ Ｓ 评分对逐 日降水预报量进行 评 定 ，分 一般 降水 和 暴 雨 两部 分 ， 凡预 报 降水 出 现暴 雨 及 以上量 级 ，均列入 暴 雨统 计 。 １ ＿ ２ 一般 降水预 报 检验 般 降 水预 报 检 验 结 果表 明 ：汛 期 ３ 种 降 水 数值 预 报水 平相 当， 中央 Ｔ Ｓ最 高 ，天气 在线 的最 低 。但 ５ 月 天 气在 线 效 果好 且稳 定 ，Ｔ Ｓ ９ ４ ． ４ ％， 比 日本 高 出 １ １ ． ９ ％，中 央次之；６ 、７月中央最高，天气在线最低 ；８ 、９月天气 在线 、 日本准 确率 均 高于 中央 台 。７月份 预报 质量 低 ，变 幅 大 ，天 气 在 线 ２ ０ ０ ６ 年Ｔ Ｓ 评 分不 到 ４ ０ ％，其 它 各 月 的 降 水预报 准确 率都 超过 ６ ０ ％。 ３ 种 降水 预报 产 品的 突 出特 点 ：空报 多 ，漏报 少 。平 均空报率大于漏报率，中央漏报率最小，但空报率最高； 日本 反 之 ，天 气 在线 两 者 均 处 于 中 间 。各 月 之 间空 报 率 差异 大 ，５ 、６ 月 空报 率较 小 ，７ 月 最 高，天气 在线 最 高 ，
数值预报产品在航空天气预报中的应用研究
数值预报产品在航空天气预报中的应用研究摘要：目前，我国航空天气预报中应用的数值预报主要是通过质量控制、天气预报模式、四维同化、数据采集、统计分析、动态诊断等步骤来实现从天气形势转化成气象要素的数值预报。
随着科学技术的发展、计算机技术的不断进步和互联网的普及，气象观测技术的提高，气象数值预报的准确性也越来越高。
此外，由于数值天气预报模型具有客观的时效性和定量化，数值天气预报产品在现代航空天气预报中的应用更加重要。
关键词：数值预报产品；气象预报；数值预报格点资料；随着我国计算机技术的发展，气象观测技术和气象预报模式不断完善，数值预报在航空天气预报中的优势日益突出。
基于上述认识，通过分析数值预报的格点数据类别，对飞机积冰、对流风暴等进行判断和预测。
同时，对WAFS产品等在航空天气预报中的应用进行了探讨，以供参考。
一、数值预报格点资料类别航空天气预报的重点主要是由飞机飞行的特点来决定，即航空天气预报的内容主要有：飞机颠簸、飞机积冰、风切变、云高、雷暴、能见度等。
在过去的几十年，我国航空天气预报主要通过天气图和气象中心传真来的部分内容。
气象预报人员虽然得到信息，但只能靠推测来得到天气情况的发生时间、物理量和地点的变化。
现阶段，通信技术日益发展，计算机成本降低使得预报人员可以使用更多的数值预报产品。
我国现在WAFS中的数值预报格点资料有6h~36h,包括间隔6h的150~700不同层次风场和温度等的亚洲格点场产品，对流层顶、风速最大层高度，400~900hpa垂速度与相对湿度，300~900hpa的高度场等的格点资料。
二、格点资料在预报判断中的运用1.判断雷暴对流产生的原因及其预报。
NWP系统所呈现的参数是不断变化的，例如在预报时段为10小时的WAFS预报资料中，我们可以运算出800hPa条件下的水汽运动散度,并设置一张详细的地形图纸。
水汽运动散度的运算，主要是为了测算低层水汽聚集凝结的速度，而低层水汽的聚集凝结对雷暴对流起着重要的作用，可以对雷暴产生时间和地点做出判断。
数值天气预报模型的优化与应用
数值天气预报模型的优化与应用天气预报对于我们的日常生活、农业生产、交通运输以及许多其他领域都具有极其重要的意义。
随着科技的不断进步，数值天气预报模型已成为现代天气预报的重要工具。
数值天气预报模型是基于物理定律和数学方程，通过对大气状态的模拟和计算来预测未来天气的变化。
然而，要想获得更准确、更可靠的天气预报，就需要不断对数值天气预报模型进行优化，并拓展其在各个领域的应用。
数值天气预报模型的核心是一组描述大气运动、热力学和水汽变化等物理过程的数学方程。
这些方程通常非常复杂，需要借助高性能计算机进行求解。
在模型的建立过程中，需要对大气进行离散化处理，即将大气划分为一个个小的网格单元，并在每个网格单元上计算物理量的变化。
网格的分辨率越高，模型对大气细节的描述就越精确，但同时计算量也会大大增加。
为了提高数值天气预报模型的准确性，优化工作主要集中在以下几个方面。
首先是数据同化。
数据同化是将各种观测数据（如地面观测站、气象卫星、雷达等获取的数据）与模型的初始场进行融合，以得到更准确的初始状态。
通过数据同化技术，可以有效地减少模型初始误差对预报结果的影响。
例如，利用卡尔曼滤波、集合卡尔曼滤波等方法，能够将观测数据与模型模拟结果进行最优组合，从而提高初始场的质量。
其次是物理过程参数化。
大气中的许多物理过程（如云的形成、降水过程、辐射传输等）由于其复杂性和尺度较小，无法在模型中直接求解，需要进行参数化处理。
不断改进和完善这些参数化方案，使其更准确地反映实际的物理过程，是提高模型预报能力的关键。
例如，对于云的参数化，新的研究成果能够更好地考虑云的微物理过程和垂直结构，从而提高对降水和能量收支的模拟精度。
再者是模型分辨率的提高。
随着计算机技术的飞速发展，数值天气预报模型的分辨率不断提高。
更高的分辨率能够捕捉到更小尺度的天气系统和地形影响，从而提高对局部天气现象的预报能力。
例如，在城市天气预报中，高分辨率模型能够更好地模拟城市热岛效应和复杂的地形对气流的影响，为城市规划和应对极端天气提供更有针对性的建议。
NCL在数值预报产品分析及可视化中的应用
NCL在数值预报产品分析及可视化中的应用摘要：相对于GrADS等气象绘图软件，NCAR Command Language（简称NCL）在数据处理及可视化方面优势明显，故其用户群数量不断增加。
为了更好地利用NCL工具为数值预报产品的解释应用服务，为天气预报和研究提供更实用的图形产品服务，从NCL的介绍、下载安装、数据分析处理及可视化四个方面介绍了NCL在气象业务中应用。
关键词：NCL；气象应用；数据处理；图形展示；数值预报中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）10-0093-03NCAR Command Language（简称NCL）是美国国家大气研究中心专为科学数据处理及可视化而设计的高级语言[1-2]，尤其是在气象数据分析处理方面优势明显，故其用户数量也不断增加。
相对于GrADS等绘图软件，NCL的优势不仅表现在绘图更加细腻美观，更表现在它强大的数据处理能力，它包含了气象数据常用的分析方法，如样条插值、经验正交函数分解（EOF）、波谱分析等，此外，还可与Fortran、Shell进行混合编程，使得程序更加简洁高效，使用更加方便。
这些优势使得NCL成为气象数据分析展示软件的后起之秀[3]。
数值预报产品是天气预报的重要参考依据之一[4-5]，对数值预报产品的业务应用需求也越来越高。
数值预报产品的数据分析及图形化就必不可少，针对这一迫切需求，本文利用NCL软件进行数值预报产品的诊断分析及图形化。
主要介绍了NCL的安装、下载、编程思路，及在气象业务应用中的两部分关键技术：数据处理功能及可视化功能。
1 NCL软件的下载、安装及运行NCL可以在AIX、Linux、Mac OS X 等系统上安装运行，对于Windows用户，可安装Cygwin/X软件后在这个软件环境中运行。
NCL的官方下载地址：http：//，注册之后，根据用户自身的系统选择相应的NCL版本。
NCL在Unix系统上的安装不需要编译，只需要三个步骤：1）解压安装包打开终端，将安装包解压到/home/yourname/ncl目录下：# cd /home/yourname/ncl#tar?Cxvfncl_ncarg-6.1.2.Linux_Debian6.0_x86_64_nodap_gcc44 5.tar.gz2）设置环境变量用“echo $SHELL”返回当前系统所用的shell，若为C-shell （csh）则设置环境变量：setenv NCARG_ROOT /home/yourname/nclsetenv PATH $PATH：$NCARG_ROOT/bin若为bash或ksh，则添加环境变量：export NCARG_ROOT=/home/yourname/nclexport PATH=$PATH：$NCARG_ROOT/bin保存该文件后，运行source命令使环境变量生效。
EC产品在沙尘暴天气预报中的应用
EC产品在沙尘暴天气预报中的应用EC细网格数值预报产品广泛应用于日常天气预报，是现代天气预报的基础，应用数值预报可以提前发现冷空气的演变，即冷空气酝酿、堆积和爆发南下的过程，因而可提前做出预报，尽早采取预防措施，本文利用EC细网格数值预报产品找出阿克苏机场沙尘暴天气预报指标。
2016～2020年阿克苏机场共出现29场沙尘暴天气，其中24场主导能见度≤800m，严重影响当日阿克苏机场航班的正常起降。
分析发现，冷空气翻山、东灌、对流、混合等四种天气形势是预报阿克苏机场大风的关键。
东灌造成沙尘暴的频率最多、影响程度最大，因此，本文以东灌型为例，分析EC细网格数值预报产品在阿克苏机场日常天气预报的可用性。
东灌，即高压中心在北疆或更偏西的地区，前沿冷锋已移至蒙古和我国甘肃一带，天山阻滞了冷空气的大举南侵，而在塔里木盆地东侧山势较低的“大缺口”中却有大量的冷空气灌入盆地，造成了东疆，南疆东部地区的大风天气，它常与翻越天山的冷空气汇集在一起。
东灌东风完全是由于帕米尔、天山山脉阻挡，冷空气作绕流运动的结果。
一沙尘暴天气形成条件沙尘暴是由多种因素形成的，包括气候背景、地貌特征、季节变化、大气环流条件等，其形成需同时具备三个基本条件：即沙尘源、强风和不稳定的大气层结。
沙尘源有内源地和外源地，内源地包括我国的八大沙漠和四大沙地，即塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库姆塔格沙漠、柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地、呼伦贝尔沙地；外源地指蒙古国南部戈壁地区。
二阿克苏机场地形特征阿克苏机场位于塔里木盆地北沿，天山南麓，天然戈壁滩，北部20公里外为山区，机场以东2公里处有乌－喀公路通过，西和西南为库马里西克河和阿克苏河。
阿克苏机场所属位置为两面环山（分别为西侧乌什南山和北侧的天山山脉分支），东侧为佚名沙源地，南侧为塔克拉玛干沙漠。
其中影响阿克苏机场的主要沙源地有以下几个：首先是位于南疆腹地，阿克苏机场南侧最大的沙漠-塔克拉玛干沙漠，塔克拉玛干沙漠范围大，沙土充足，当出现东灌天气时，塔克拉玛干沙漠将影响阿克苏-库车一线；其次东侧的佚名沙源地也是出现东灌天气时影响阿克苏机场的另一沙源地；北侧的沙源地为天山山脉-阿克苏地区之间的广袤的沙源；小石峡电站和乌什南山则为西侧的沙源地。
数值预报在航空气象中的应用
特点：
同时考虑了风场水平切 变、垂直切变和温 度场水平切变对颠 簸的影响
诊断分析产品介绍
颠簸指数 Ellrod 指数
E I V W S D E F D IV
垂直风切变
VWS=
V Z
散度
DIV= ( du dv ) dx dy
总形变
DEF=DSH2DST2
其中切变项DSH=
水平坐标： 254谱截断，高斯格点是768×384，相当于经 纬度格点的0.5×0.5；
垂直区域：垂直区域从地面（sigma=1）到大气顶层 （sigma=0），从地面到顶层一共64层，地面和顶层附近增 加其分辨率。最低层的大气压约为997.3hpa，最顶层为 0.27hpa；
垂直坐标：sigma坐标，Lorenz格点，Arakawa and Mintz (1974)二次守恒差分方案。
数值预报可视化系统Ⅱ
气象数据库 中定时提取 GRIB资料
系统流程图
根据不同天 气类型图形 分类打包
数据插值计算
输出显示
数据分类、统一计 算处理成为二进制 、无格式数据
业务运 行资料
降水资料
常用 资料
大风资料
GRADS 基 本 图形制作
最大风速资料
对流层顶资料
图形产品 二次处理
积冰指数 对流指数
美国数值预报产品
低层水汽 条件
K指数能够反映大气的层结稳定情况, K指数越大,层 结越不稳定，但它不能明显表示出整个大气的层结 不稳定情况。K值大小与可能出现雷暴活动的关系 为：
K〈20，无雷暴 20〈K〈25，孤立雷暴 25〈K〈30，零星雷暴 30〈K〈35，分散雷暴 K〉35，成片雷暴
航空气象预报中数值预报产品的应用研究
航空气象预报中数值预报产品的应用研究发布时间：2021-12-15T06:55:54.225Z 来源：《科技新时代》2021年10期作者：汤妮[导读] 航空器在空中运行时，非常容易受到空中天气情况的影响，严重的时候甚至会引发空中交通事故，带来不可估量的后果。
所以航空气象预报具有极大的重要性，对保障航空器的安全运行具有重大意义。
湖南机场股份有限公司常德桃花源机场分公司 415100摘要:随着科学技术的进步发展，以及计算机网络技术的广泛应用。
民航气象事业也不断的在进步之中，气象数值预报模式也随之越来越成熟，整体越来越完善，预报的精确性逐步提高，数值预报产品在民航的气象预报中起到了很重要的作用。
本文就数值预报产品的应用情况进行了研究分析，根据实际的调研，通过对数值预报产品的现状进行分析，探讨其在民航气象领域（雷雨天气预报、积冰、航空器颠簸等）的运用，希望能够给相关部门在实际应用中起到一定的参考作用。
关键词：数值预报产品；航空气象预报；应用引言:数值天气预报是根据大气的实际情况，在拥有一定的数值前提下，通过计算机技术运算相应的数值方程式，对未来的天气情况进行预测。
目前全球有很大一部分国家将数值预报模式作为主要的一种日常预报方式，随着科技和计算机技术的发展，数值预报模式也日趋完善，其准确度也随之提升。
数值预报产品的应用在民航气象中因为其作用越来越突出，所以数值预报产品的应用重视度被逐渐提高，通过研究数值预报产品在民航气象预测中发挥的作用，提高对极端天气的预测准确性、提升数值预报产品的质量有很大的意义，另外也能够促进民航气象事业的进步发展，为空中运行提供可靠的天气预报，保障民航空中交通运行的有序安全。
1.数值预报格点资料类别航空器在空中运行时，非常容易受到空中天气情况的影响，严重的时候甚至会引发空中交通事故，带来不可估量的后果。
所以航空气象预报具有极大的重要性，对保障航空器的安全运行具有重大意义。
民航气象预报内容主要对一些极端天气（雷暴、冰雹、积冰等）进行预先告警。
欧洲细网格数值预报产品在双流机场低能见度天气预报中的应用研究
欧洲细网格数值预报产品在双流机场低能见度天气预报中的应用研究近年来，随着欧洲细网格数值模式的发展，其在天气预报中的应用也逐渐得到了广泛认可。
本文将以双流机场低能见度天气预报为例，探讨欧洲细网格数值预报产品在该领域的应用研究。
双流机场位于中国成都市，是西南地区最重要的航空交通枢纽之一。
然而，双流机场常年受到大雾、雾霾等低能见度天气的困扰，给飞行安全和航空运输带来了极大的挑战。
因此，准确预报双流机场的低能见度天气，对于保障航班的正常运行具有重要意义。
欧洲细网格数值预报产品是基于大气动力学和热力学原理以及数值模式进行建模和计算，能够提供全球范围内的天气预报。
相较于传统数值预报，欧洲细网格数值模式的空间分辨率更高，可以更准确地模拟和预测局地的天气变化。
因此，欧洲细网格数值预报产品在双流机场低能见度天气预报中具备潜力。
首先，在双流机场低能见度天气预报中，欧洲细网格数值预报产品可以提供更高时空分辨率的天气要素信息。
通过欧洲细网格数值模式的模拟计算，可以更准确地获取双流机场附近气象站点的气温、湿度、风速、风向等数据，为低能见度天气预报提供基础。
同时，欧洲细网格数值预报产品还能够提供未来数小时或数天内的天气预报，为航空运输提供时间上的参考。
其次，欧洲细网格数值预报产品还能够提供较准确的低能见度天气预测。
在传统数值预报中，常常无法准确模拟局地的低能见度天气，而利用欧洲细网格数值模式可以得到更为准确的预测结果。
通过模拟计算，可以了解到局地的湿度、温度、辐射等因素对低能见度天气的影响，从而提高预报准确率。
同时，欧洲细网格数值预报产品还可以提供概率性预测结果，辅助预报员做出更准确的决策。
此外，欧洲细网格数值预报产品还可以为双流机场低能见度天气预警提供支持。
通过对数值模拟结果的分析和比对，可以及时发现低能见度天气的形成过程和发展趋势，为航空运输提供预警信息。
同时，欧洲细网格数值预报产品还可以与实测数据进行对比，进一步验证预报结果的准确性。
数值预报产品在航空气象预报中的应用
数值预报产品在航空气象预报中的应用摘要：近年来，随着中华人民共和国的经济和文化的飞速发展，民用飞机的数量和种类都在迅速增加，而且随着技术的改善和安全的提升，越来越多的飞机可以安全地飞行。
为了实现这些目标，构建民用飞机强大的中华人民共和国，提升民用飞机的品质和服务。
因此，我们必须充分发挥提高经济效益的优势，采取最新的科学技术，大幅提高飞机的安全性、可靠性、可操作性，从而满足近年来民众对气象预测的日益增长的期望，包括更高的准确性、更快的响应速度、更高的及早性。
关键词:数值预报产品;航空气象预报;应用引言通过利用先进的技术，如高精度的模拟技术、高精度的图像处理技术、高精度的地形图分析技术等，可以根据当前的空间环境，利用先进的模拟技术，对未来的空间环境进行准确的模拟，从而有效地预测未来的空间环境，包括大气的运行状态。
当今，超过三十个国家和地区都将数字化天气预测技术用于提供实时的、准确的、可靠的、及时的天气信息。
1数值预报格点资料类别近几十年来，航空天气预报的发展取得了长足的进步，其重点已经从以往仅仅依靠天气图和气象中心传真的方式转变为以飞机飞行特点为基础，包括飞机颠簸、积冰、风切变、云高、雷暴、能见度等多种因素，以更加准确、及时的方式提供给用户。
随着现代通信技术的不断进步，气象预报人员可以利用计算机技术获取更多的数据，从而更准确地预测天气状况的发生时间、物理量和地点的变化，而不再仅仅依赖于传统的推测方法。
在WAFS中，数值预报格点资料涵盖了6h至36h的时间段，其中包括亚洲各地的风场、温度、对流层顶、风速最大层高度、垂直速度和相对湿度以及高度场等，每个时段的格点数据都是独一无二的。
2气象预报当前存在的问题分析2.1气象复杂多变气象条件对民航飞机的安全有着重要的影响，如果精细化气象预报结果显示未来天气恶劣，不利于飞行，那么就必须立即取消该次航班，并且等待天气转好后再制定飞行计划。
然而，由于气象的复杂多变性，要想获得较为准确的预测结果，就必须综合考虑多种因素，以便更好地把握未来的发展趋势，并且，这种预测结果也不能完全准确，必须建立在客观规律的基础上，以便更好地把握未来某一区域内的气象变化。
航空气象预报中数值预报产品的应用探究
引言 ：众所 周知 ，天 气的变化 会影响飞行 活动 ，严 重时其至 可危及飞行安 全 ，因此在 日常 １ ： 作 中提 高预报 准确 率和预报 服务水平 已经成为大 家关注的重 点 ，而 目前我 国在航空 气象预报 中所应用 的数值预报 主要是通过质 量监控 、气 象 资料 的采集 、四维 同化 、统计 的解 释 、预报模 式 、模 式输出产 品的检验及动 力诊 断等步骤 之后 ，从 而实现 了由天气形势 到天气要素 的气 象数值 预报。近年 来伴随着科技水平的提高 ，计算机技术的不断提高，互联网的得以全面普及， 使我们 可以丢弃几十年 来一 直延续下来 旧的气 象业务的运行模式 ，利用新 技术 、 新产 品来不断提 高我们的 预报质量 ，通 过改进传统 的观测技术 ，来提高 气象数 值预报的正确率。另外，由于数值预报模式的客观时效性与定量化，数值天气 预报 产品在航空气象 预报中的应用成为— 个非常重要的方 面。 航 空气 象预 报 中的数 值预 报格 点 资料 大 约是 在 １ ９ ９ ６ 年， 世 界气 象组 织 和国际 民航 组织 专 门为航 空气 象设 计 了 套 航 空气象 服 务系 统 ，当时被 称为 世界 区域 预报 系统 ， 是一 套具 有统 一 的 全球化的字符形式、图形和数字的数值预报产品 ，是专为航空用户提供的， 而 伦敦 和华 盛 顿 分别 为 该系 统 的两 个 中心 。后 来 随着 民航 气象 数 据库 的建 立，民航气象系统远程数据共享和硬件资源实现了共享 ， 数值预报产品因此 在我 国航 空气 象 预报 中得 到广 泛 的应用 。 （ 一 ）航空 气象 预报 中数 值预 报格 点资 料 的种类 研究 表 明航 空气象 预 报的侧 重 点是 由飞 机运行 的特定 要求 来决 定 的 ， 也 就是说 航 空气 象 预报 的主要 内容 包 括风 向风 速 、能见 度 、云 、 天 气 现象 、 飞 机积 冰 、颠簸 和 风切变 等 的预报 。在过 去的 很长 一段 时 间里 ，我 国航空 天气 预报主要是依据常规的天气图以及传真机接受的部分气象中心所发布的部 分数 值预 报产 品来 对上 述 天气现 象 进行 预报 的 ， 预报 员只 能依 靠有 限 的气象 资料来 预 报具 有 至关重 要影 响 的某些 物理 量 在时 间和 空间 上的变化 ， 后 来随 着通 信 的快速 发展 和计 算机 成本 的 下降 ， 使得 预 报员有 机会 运用 更 多数值 预 报产 品 ，从而 优化 航空 预报 的制 作过 程 ，进一 步提 高 预报 的准 确性 。 （ 二 ）航 空 气象 预报 中格 点资 料在 预报 判断 中 的运用 数值预报产品为预报员提高航空服务的质量提供了新的资料来源， 这些 产品可以对各种气象要素以及当地特定的天气现象进行预报， 预报员需要熟 练操作 并 且显 示 出这些 网格 化 的模式 预报 产 品 ， 这 样才 能 体现 出这 些资料 的 优势 ， 另外 预报 员不 但可 以获 取产 品 资料 ，而且 可以将 这些 格点 资 料生成 更 丰富 的 图形来 显示 ， 并且 能够 计算 出许 多物 理量 ， 用 于诊 断天气 的 动力演 变 过程 ，以前 ，这些 气象 变量 只 能从传 真 图 中推算 出来 ， 但 是现 在可 以十 分容 易的 利用 各种 格点 资料 来计 算 出大量 附加 的气 象变 量 ， 例如 露点 温度 、 位温、 比湿 、 相当位温和涡度。而数值预报格点资料还可以计算得到一些矢量 ， 有 利于对 急 流 、降水 等 的诊断 分析 。 ＝ ．航空 气象 预报 中数 值预 报产 品的 应用 近年来 ， 大家 面临 的共 同任 务是将 数 值预 报产 品应 用 于机场 的航 站预 报
浅析数值预报产品在支线机场中应用
浅析数值预报产品在支线机场中应用`摘要】为了提高支线机场的气象预报准确率，本文以GFS数值模式产品为例，从资料获取、处理以及释用等方面进行介绍，探讨了模式产品的优势和缺陷，指出了预报员对待模式产品的合理思路，强调了预报准确率的提高应经验、数值和统计预报相结合。
【关键词】数值预报支线机场产品释用1 引言改革开放以来，我国天气学研究及其业务天气预报取得了长足进步，特别是在预报业务手段与方法上有了很大的发展[1]。
数值预报作为业务天气预报最重要的手段之一，已成为预报员日常工作不可或缺的工具，尤其在航空气象领域。
我国新建支线机场地理位置往往较为偏僻，在气象资料获取方面存在较大困难，精细化预报也处于从无到有阶段，制约着机场气象预报准确率的提高。
随着民航业快速发展，对天气预报精度越来越高，为了促进预报水平迅速提高，本文以美国国家环境中心的GFS模式产品为例，从数据下载、处理以及释用等方面进行介绍，以期对支线机场预报员提高业务水平有所帮助。
2 模式简介GFS模式基于一些常用表达式，包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程、水汽方程等，采用谱展开的数值计算方法，水平截断波数为382，水平分辨率为34km，垂直分层数为64层。
其输出数据插值于0.5°×0.5°网格点，以3h为间隔，有效时段180h，垂直分层为47层，存储于NOMADS上。
3 数据下载0.5°×0.5°数据资料每天更新4次，起始时间分别为00、06、12、18（UTC），大约在起始时间 3.5h后上传至服务器，下载链接为：http：///pub/data/nccf/com/gfs/prod。
然而每天下载四个时次的数据需要占用大量时间和带宽，因此我们将采用分字段分时间下载。
首先下载get_gfs.pl（ftp：///wd51we/fast_downloading_grib/get_gfs.pl）、perl（http：///）和cURL（http：//curl.haxx.se/）；其次安装perl，将get_gfs.pl的首行perl路径修改为指向本地perl编译器，37行的cURL路径修改为指向本地cURL可执行文件；最后在命令提示行中执行：perl get_gfs.pl data DATE HR0 HR1 DHR V ARS LEVS DIRECTORY。
19 数值预报产品解释应用及数值预报检验
第十九章数值预报产品解释应用及数值预报检验目前，“以数值预报产品为基础，综合运用各种气象信息和预报技术方法”已经成为天气预报的基本技术路线，数值天气预报业务的快速发展，数值预报准确率以及预报产品精细化水平的不断提高，使得数值预报产品在天气分析和业务预报中数值分析预报产品得到越来越广泛的应用。
数值预报产品以其种类丰富、时空分辨率高等特点在天气预报工作中占有重要的地位，但也由于资料量太大而给预报人员的使用造成一定的困难。
数值预报产品的解释应用基于动力、统计学方法，通过天气发生机制的动力学解释、统计模型的建立等方法，不仅解决了数值预报产品的有效应用问题，同时，也能够针对不同天气现象和预报需求开发客观预报方法。
因此，数值预报产品解释应用成为目前数值预报产品应用中最为有效的技术。
另一方面，尽管数值预报准确率日益提高，但作为预报产品不可能做到绝对准确，同时，不同的数值预报模式也由于其模式动力框架、模式物理方案、模式初值和边界条件、模式资料同化等的不同而表现出不尽相同的预报效果，进行数值预报检验，揭示不同数值预报模式、不同预报产品、不同预报时效等的预报效果，对于预报人员有效应用数值预报产品无疑具有重要的指示意义。
为此，本章将就数值预报产品解释应用的基本方法进行简单的介绍，同时，就预报工作中接收到的主要数值预报产品对内蒙古主要天气影响系统和内蒙古降水和形势场的预报效果进行初步的检验，为预报员在业务、科研工作中的数值预报应用提供参考。
19.1 常用数值预报解释应用方法简介数值预报产品的定量应用，主要通过统计解释来实现。
从早期开发现仍适用的PP，MOS 方法，到近些年来开发并不断完善的动力释用方法和有关综合集成方法，使数值预报产品定量应用的技术和方法不断改进，有力地促进了预报水平的提高。
19.1.1 数值预报产品统计释用的一般方法大气运动既有确定性的一面，又有随机性的一面。
数值预报本身主要是以确定性的大气动力学为基础的，而大气运动的随机性的描述则主要靠统计学。
数值预报产品应用资料
应用数值预报产品的几点经验
4.
预报员常用于制作日常预报的产品：
1)
850hPa温度和湿度
反映了摩擦层以上大气状况，并能追踪气团的 性质，反映了锋面位置及活动。 适用于分析温度平流及对流系统的活动，尤其 是700hPa相对湿度与锋面及云系有很密切的 相关； 对于预报垂直运动也有重要指导作用。
6
2)
19.
20. 21. 22.
K指数 ki 地面气压 ps 地面气温 ts 涡度 vor 散度 div 垂直速度 wp 温度平流 tc 涡度平流 vb 12h降水量 rain 3小时降水量 rain3 3小时对流降水量 rc3
2
应用数值预报产品的几点经验
1.
可预报时效与天气系统尺度密切相关
尺度越大，可预报时效越长。
15
安徽省台暴雨集成预报方案
1.
数值预报产品（ECMWF）释用预报
地面24小时和48小时与0小时和24小 时的平均气压差≤0； 500hPa的24小时和48小时与0小时和 24小时的平均变高≤0； 500hPa地转涡度≥15×10-5/s ； 500hPa的24小时与0时地转涡度差 ≥10×10-5/s ；
500hPa四川盆地有切变形成，川西北高原有 低涡形成； 700hPa盆地有气旋曲度；盆地西南部有切变 形成；切变演变成低涡，云贵地区到川南为西 南辐合气流； 四川盆地南部有气旋式辐合流场，广西、云南 经贵州有指向盆地的偏南气流。
因此，从风场的预报分析可以看出，在对流层中低 层有发展的低值系统控制本地，说明在暴雨的形成 过程中上升运动是始终存在的，水汽的输送也是明 显的。
8
应用数值预报产品的几点经验
集合数值预报产品应用方法概述
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·76·2018年第08期文章编号：2095－6835（2018）08－0076－02集合数值预报产品应用方法概述孙令东（巴彦淖尔市气象局，内蒙古巴彦淖尔015000）摘要：简要介绍了集合数值预报产品应用方法。
通过对集合平均、集合离散度、集合概率预报、集合分位值预报、集合中位数、集合预报邮票图、集合预报面条图和集合箱线图的定义和使用方法进行概述，为预报服务人员使用集合预报产品提供了参考依据。
关键词：集合数值预报产品；集合平均；集合概率预报；集合预报面条图中图分类号：P457.6文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.08.0761集合平均或中位数集合平均是所有集合成员预报值的算数平均值。
集合中位数是集合成员预报值按数值大小排序后的中间值。
由于集合平均平滑掉了可预报性较低的信息而保留了可预报性较高的信息，因此，集合平均的检验评分通常优于控制预报或单个成员预报。
集合平均一般适用于气温、气压等符合正态分布的气象要素，而对于降水、风速等呈非正态分布的要素则不太适用，对这些非正太分布的要素用集合中位数可能比用集合平均更好，因为集合平均可能会受到降水、风速等异常大（或异常小）的值影响。
由于集合平均对预报信息进行了平滑和过滤，因此，对于可预报性较低的高影响天气或极端天气事件以及尺度较小的天气特征，集合平均的预报值可能无法反映。
此时，需要考虑概率较低、但天气剧烈的灾害性天气发生的可能性。
2集合离散度集合离散度是所有集合成员预报值的标准差，用来表示成员之间的差异程度。
集合离散度可用于评估预报的不确定性，通常而言，离散度越大，预报不确定性（或可信度）越高；离散度越小，预报不确定性（或可信度）越小。
集合平均和集合离散度经常在一张图上表示，便于预报员综合地了解集合预报的平均状态和不确定性特征。
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涡度场分析
700hPa云南北部到四川盆地为大片正 涡度区，大值区正好位于川南上空，中 心强度达13.9×10-5／s，正涡度大值与 低涡控制区位置一致。 850hPa四川盆地南部也为正涡度大值 区，中心强度达15.7× 10-5 ／s，正涡 度大值区的位置与偏南气流辐合区的位 置较吻合。
13
数值预报产品应用
1
T213产品
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
9. 10. 11.
温度 temper 高度 height 相对湿度 rh 气压 pressure 流场 uv 风 wind 比湿 q0 温度露点差 t-td 水汽通量 rf 水汽通量散度 ra 假相当位温 tb
12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
17
谢谢！
18
500hPa四川盆地有切变形成，川西北高原有 低涡形成； 700hPa盆地有气旋曲度；盆地西南部有切变 形成；切变演变成低涡，云贵地区到川南为西 南辐合气流； 四川盆地南部有气旋式辐合流场，广西、云南 经贵州有指向盆地的偏南气流。
因此，从风场的预报分析可以看出，在对流层中低 层有发展的低值系统控制本地，说明在暴雨的形成 过程中上升运动是始终存在的，水汽的输送也是明 显的。
19.
20. 21. 22.
K指数 ki 地面气压 ps 地面气温 ts 涡度 vor 散度 div 垂直速度 wp 温度平流 tc 涡度平流 vb 12h降水量 rain 3小时降水量 rain3 3小时对流降水量 rc3
2
应用数值预报产品的几点经验
1.
可预报时效与天气系统尺度密切相关
尺度越大，可预报时效越长。
能量
前期，θse(850) ，四川盆地为假相当 位温大值区，值为9O℃ 左右 降水出现后，整个盆地850hPa假相当 位温减小为60℃左右
14
不稳定度条件
层结稳定度为参数θse(500-850)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
降水前为-13～14℃ ，表明大气层结构不 稳定，极易引发暴雨的产生。 降水后值增大为16～18℃ ，大气层结转变 为完全的稳定状态，能量得到了彻底的释放
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安徽省台暴雨集成预报方案
数值预报产品（ECMWF）释用预报
5.
6.
7.
8.
850hPa的24小时与48小时平均涡度 ≥5×10-5/s ； 850hPa的48小时与24小时涡度差 ≥10×10-5/s ； 850hPa的24小时与48小时平均散度≤2×10-5/s ； 850hPa的24小时与48小时平均平均饱和水 汽通量散度≤-2 ×10-8g/cm2· hPa ·s ；
5
应用数值预报产品的几点经验
4.
预报员常用于制作日常预报的产品：
1)
850hPa温度和湿度
反映了摩擦层以上大气状况，并能追踪气团的 性质，反映了锋面位置及活动。 适用于分析温度平流及对流系统的活动，尤其 是700hPa相对湿度与锋面及云系有很密切的 相关； 对于预报垂直运动也有重要指导作用。
6
2)
15
安徽省台暴雨集成预报方案
数值预报产品（ECMWF）释用预报
1.
2.
3. 4.
地面24小时和48小时与0小时和24小 时的平均气压差≤0； 500hPa的24小时和48小时与0小时和 24小时的平均变高≤0； 500hPa地转涡度≥15×10-5/s ； 500hPa的24小时与0时地转涡度差 ≥10×10-5/s ；
如锋面系统可在数天（3天左右）前就能 报出； 而局地雷暴只有12~18小时； 局地突发性暴雨只有30~60分钟的预报时 效。
3
应用数值预报产品的几点经验
2.
不同预报时效的要素预报应注重分析不 同的天气系统
如12小时以内的航空要素（云、能见度、 湍流）预报应注重分析辐射、湍流及对流 活动； 对于12~48小时的短期预报，应关注锋面、 槽线位置及斜压发展； 对于3~7天的预报，重点考虑大尺度系统 的移动问题。
700hPa图
应用数值预报产品的几点经验
4.
预报员常用于制作日常预报的产品：
3)
500hPa图
代表了对流层的平均流场，适用于分析大尺度 流场的变化。 尤其是槽脊位置及温度分布特征，对预报员有 重要指导作用。
7
应用数值预报产品的几点经验
5.
在高原和山区预报较差
特别是在大气底层，如在喜马拉雅山以东 地区，在冬季地面图上有虚假的低压； 高原上的系统预报误差较大，部分新生的 系统不能报出。
8
应用数值预报产品的几点经验
6. 7.
低纬度地区比中高纬度地区预报差 预报形势场比天气要素场好
现有的预报模式对于72小时的形势预报已 达到相当高的预报能力； 而要素预报（降水预报）特别是暴雨预报 还不理想，需要预报员做更多的经验订正。
9
850hPa温度及地面气压预报
在强对流预报中的应用
盆地前期增温降压
预示盆地天气持续晴好 提示转折天气的开始 明显的降温增压预示冷空气有可能在当天大 举入侵
后期的降温增压
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风场的预报
在强对流预报中的应用
低空急流的存在为强天气的产生提供了 有利的动力条件，为暴雨区输送了能量 和水汽
流场（uv）及全风速合成图(wind)
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风场的预报 在强对流预报中的应用
4
应用数值预报产品的几点经验
3.
利用最近的观测实况资料来提高预报水 平的作用与预报时效有关
预报经验有助于提高36小时以内的预报； 对于3天以上的预报几乎不起作用。 局地预报员应充分利用本地的最近实况资 料，在上级指导产品基础上，提高当地的 短期预报水平； 上级指导预报重点放在3天以上的预报。