提高天气预报和气候预测方法论文

提高天气预报和气候预测的方法摘要概述我国天气预报和气候预测的现状，介绍经验统计方法、动力学方法和关于预报的综合方法3种提高我国短期天气预报和气候预测的方法，展望未来天气预报和气候预测的发展趋势，以供参考。

关键词天气预报；气候预测；方法

中图分类号 p456 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2012）24-0253-01

现阶段，我国主要利用动力模式、经验和统计方法对天气和气候进行预报和预测。在这一过程中，概念预测模型法发挥着不可替代的重要作用，它是将天气气候学和物理因子与前兆强信号紧密结合起来的结果。同时，在天气预报和气候预测中，动力模式预测法也取得了一定成果。随着动力模式的不断发展，短期天气预报和气候预测将逐步走向一个新阶段，该阶段的指导思想也将是动力模式客观预报。

1 我国天气预报和气候预测的现状

目前，我国天气预报和气候预测在对国内现有数值预报模式结果进行有效利用的基础上，还参考国外各国的数值预报结果。由于大气运动极为复杂，而人们认识大气本身运动的能力极为有限，因此天气预报水平较低。预报员在预报实践中，应积极借鉴他人成功的经验，并不断总结失败的教训，从而提高天气预报的水平。每次预报的过程都极为复杂，需要综合分析，并预报各气象要素，比如

温度、降水等。现阶段，以往极少出现的极端天气现象越来越多，这极大地增加了预报的难度。目前，欧洲中心数值预报产品的分辨率可以小于20 km，但可供我国预报员参考的产品分辨率只有250 km，预报产品的分辨率与国外相比还有较大的差距[1-2]。

2 提高天气预报和气候预测的方法

2.1 经验统计方法

经验统计方法在制作预报时将大气活动和气候变化的相关关系充分运用起来。通过分析各种要素序列的年际、年代际及周期性、转折性等的变化特征，预报要素未来的变化趋势；或以不同要素之间的相关系数、概率为基础，将一定的关系建立起来，在此基础上预报未来气候的变化趋势。实际操作中运用这些方法十分方便，但是相关系数只是将2个变量有限样本的线性相关程度表示出来，而变量之间所存在的非线性关系却极为复杂，相关程度会随着样本量的增加而随之发生变化，甚至会有逆转情况出现。相关系数值的存在具有极为明显的阶级性，运用在实际天气预报和气候预测中得到的效果常不尽如人意。因为气候变化的阶段性可能在一定程度上影响着相关系数的变化。因此，对相关系数进行分段计算可有效改善预报效果[1]。

2.2 动力学方法

有关调查表明，在天气预报和气候预测中，气候动力学方法的预测结果被越来越多地参考和应用。首先，低温—热力学模式的出发点是地气系统热平衡和大气水分平衡方程，推导出描写降水与地

温、气温相互联系的方程，然后依据土壤热传导方程推导出地温预报方程，由此将一个长期降水预报方程建立起来；其次，月动力延伸预报是国家气象中心制作出来的一种月尺度延伸预报，它利用t42l9中期数值预报模式。随后，国家气象中心又利用中期业务数值预报t63l16全球谱模式进行月尺度动力延伸预报和动力集合准业务预报运行，并运行动力集合准业务预报，每月将月及预报月内各旬500 hpa距平预报与平均位势高度提供给月预报会商，并利用滚动方式每月做3次[2]。总体来说，目前，我国动力学方法的预测水平还比较低，远没有达到天气预报和气候预测的要求，但是通过不断采用并改进集合预报等方法后，能够显著提升预测能力。在天气预报和气候预测中，该方法发挥着越来越大的作用，所占的地位也越来越重要和强大，代表着短期气候预测方法的未来发展方向。

2.3 关于预报的综合方法

目前，大多数单位在对天气和气候进行预报和预测时缺乏客观的综合方法，在试图得到最后的预报图时只简单采用多种方法综合分析。随着决策预报、客观继承方法的出现和发展，有关单位在天气预报和气候预测中在进行综合决策预报时逐步使用客观方法，取得一定的效果[3]。一是分区权重法。该方法以各种不同预报的历史评分资料为基础，确定各个预报方法在综合预报中的权重，然后在对方法的稳健度进行设定时严格依据评分资料的年数及评分的年平均增长率摆脱历史预报档案资料的限制；二是递归正权决策。

该方法所采用的风险函数是误差平方和，是一种多途径气候预测决策方案，它以证券综合为模式，从理论上使决策结果的有效性得到切实的保证。试验充分表明，相对于主观方法综合预测预报来说，客观方法综合预测预报具有较为良好、稳定的效果，但同时严重依赖于各方法的预报水平[3-4]。

3 展望

随着气象科技的进步，将会开发出新一代天气预报模式，天气预报和气候预测的技术水平将会得到不断完善和提高。气象科学将会向多学科交叉融合的方向发展，更多学科会深切关注气候变化。同时，天气预报的视野还将向更为宽广的领域拓展，气候预测将会进入一个全新的局面。

4 参考文献

[1] 吴兑，邓雪娇.环境气象与特种气象预报[m].北京：气象出版社，2001：104-1131.

[2] 周慧僚.天峨气象站迁站对比观测资料分析[j].气象水文海洋仪器，2009，26（4）：151-154.

[3] 张弦，吴必文，严平，等.合肥气象站迁址对气温观测的影响[j].安徽农学通报，2009，15（3）：67-68，82.

[4] 钟元，尤琼，胡波.短期气候客观相似预测方案[j].科技通报，2002，18（3）：184-190.