天气预报设计思路
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新一代天气预报业务流程
江苏省气象台
2021/4/22
1
系统设计背景
9210工程的全面实施，推动了我国气象现代化业务上了一个新台阶，气象通信水 平和通信能力得到了大幅度提高，各种常规、非常规观测资料的快速采集处理、 分析加工制作产品及其高速传输成为现实，上级台各种指导产品不断增加，对下 指导能力进一步加强，为天气预报的客观化、定量化、自动化创造了良好的条件。 而与此同时，面对大量的信息资源，传统的天气预报业务流程和操作水平与此却 远不相适应，预报员迫切期待着天气预报业务流程的技术革新。 江苏省气象台于1995年开始“新一代天气预报业务流程及管理系统”的开发研制。 经过2年的努力，项目于1997年完成第一版，并投入业务应用，此后在大量征求 预报员的意见的同时，边开发边应用，于1998年底完成了系统的第二版。 1999年底江苏省气象台向中国气象局申请了该课题的推广项目，得到了中国气象 局领导的大力支持，并提出了具有指导性意义的改进意见，建议向全国省市气象 台站介绍，以进一步加快全国气象台站新一代天气预报业务流程的建设步伐，为 此江苏省气象台经过近一年时间的努力，进行了大量的改进工作，并于2000年10 月完成了第三版。
面向21世纪预报业务的发展，预报员的职责应当是充分利用新技术新提 供的图表工具和信息，应用天气学原理、概念等基本知识，加强和提高 对数值预报产品的释用能力和修正能力，并充分运用当地天气预报的经 验，对不同天气形势、数值预报误差(包括系统的强度和移动速度)等对 当地天气要素的影响，进行预报经验的修正， 通过对比试验和数值产品 修正经验积累和预报员在预报技术的深、专、准上下功夫，以达到提高 预报质量的目的。
工作流程
制作流程
会商流程
业务流程
监控管理
系统维护 和帮助
2021/4/22
4
网络结构图
2021/4/22
5
流程建设的关键技术
气象信息流向的科学性、有序性。 数值预报产品的再加工分析。 预报思路引导的开发。 预报质量控制。
2021/4/22
6
江苏天气预报业务流程的特点：
气象信息流向具有科学性、有序性，使预报员能方便、快捷、 高效地利用气象信息资源。力图使信息、预报、业务、管理一 体化，为预报员提供了一个人机交互工作平台； 注意了预报产品的释用和加工分析，为预报员在制作预报产品 过程中提供了各种物理量诊断、统计对比分析、数值产品误差 分析等修改数值预报场的环境条件。将江苏多年来研制的重要 天气预报数值释用方法用于业务流程中，体现以数值预报为基 础的技术路线； 注重预报思路引导的开发，为预报员提供了制定各类天气预报 思路的地方经验和数值预报产品释用的经验。将江苏重要天气 预报经验经过加工、提炼，形成重要天气模型库； 注意加强MICAPS的二次开发，依托MICAPS系统实现了制作天 气预报的人机交互（结合）。
2021/4/22
7
流程设计思路
有利于预报员和预报服务员的分工、协作 有利于预报员预报思路的建立 有利于数值预报产品的解释应用 有利于MICAPS为基础的人机交互(结合) 有利于提高预报员的工作效率 有利于预报员的经验积累和检验
2021/4/22
8
2021/4/22
9
1、有利于预报员和预报服务员的分工、协作
预报服务员的职责主要是通过数据库获取各种预报产品和气候资料，根 据汛情、农情、政府和专业用户的需求，进行对比分析、趋势展望、风 险评估、影响程度、防范措施等方面综合评述和包装加工运用现代各种 通讯手段如传真、远程终端、“121”自动咨询、气象网站等分发公众气 象服务产品、决策气象服务产品、专业气象产品、专项气象服务产品、 气象咨询等。预报服务员是预报产品的推销员，是气象预报与市场结合 的纽带，他们以主动、及时、高效、优质的全方位预报服务赢得社会和 市场。
业务流程 之——预报思
路提示（五）。
分析TlnPl图， 并选出相应的 分析结论（系 统自动将选择 结果记录在 案）。
2021/4/22
27
预报发布
区域预报编辑与发布
完成所 有的分析以 后,进入发 布系统子模 块。
预报制作系统之——各地城市预报编辑器（各 地的城市预报可以从9210网络中直接读取，一般不 必人工输入）
2021/4/22
29
新一代天气预报业务流程
这是对 系统每一步 操作的监控， 包括操作时 间，操作内 容，操作者 代号，登录 时间等。
新流程应用的效果主要表现在以下方面：
建立科学合理的信息流向。在预报工作平台上将所有的气象信息进行归类，并规范其流 向，使预报员能方便、快捷地调用所需的气象信息。 建立合理完整的预报思路。引导预报员以人机交互的方式，按照系统给出的预报思路向 导，完成一系列分析、判断、推理的任务，制作出天气预报。 促进数值预报产品的应用。流程加强了数值预报的分析产品、预报产品及释用产品的应 用，使数值预报产品的应用贯穿到预报流程中。 促进Micaps系统功能的有效发挥。充分利用了Micaps资料处理和图形显示功能，并对其 处理的资料进行分捡和组织，使之在预报制作中得到合理应用。 提高了预报业务管理的效率。流程中设置的预报会商模块、预报制作发布模块、系统监 控模块，使预报业务管理更加规范高效。 有助于预报员的经验积累。流程中设置的天气个例档案自动储存模块，为预报员积累预 报经验提供了方便。同时流程中预报向导的引导提示，也有助于预报员知识的积累和思 路的建立。 提高了预报员的工作效率。 气象服务、决策服务又进一步。
2021/4/22
11
3、有利于数值预报产品的解释应用
数值产品的释用是制作预报的一道重要工序。
1）调用和显示主要物理量场 2）全国主要城市物理量高低层配置(T106实况场) 3）500hpa亚洲(45—65°N，65—155°E) 西风环流指数逐日演变图 4）500hpa高度场误差分析图
江苏省气象台数值预报释用方法
4、带下划线的灰色 词组为以后的步骤中 必做的操作。
做过的操作，相应词
组会变为蓝色20，21手/4/2形2
23
图案也将随之而动。
业务流程之—— 主导系统分析
预报任务组合
业务流程 之——预报思
路提示。
分析当前环 流形势和主导 系统，并分别 选出相应的分 析结论（系统 自动将选择结 果记录在案）。
系统独特的 预报思路跟踪
系统设计了专门为气象部门制作中文天气预报和编 辑、排版、打印、发送天气预报的中文信息处理系统， 在该系统中，通过一定的规范将气象台发布的不同时 次、不同时效的天气预报进行综合管理。主要分为区 域天气预报、各城市单点预报(国际、国内)、决策服 务天气报告；预报的自动分发四个部分。
2021/4/22
14
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13
5、有利于提高预报员的工作效率
系统以MICAPS为依托，以数值预报产品为基础， 同时系统设计了预报思路向导，主要城市物理量高低 层配置，数值产品订正误差、逐日西风环流指数等功 能库，为预报员在有限的时间里能有序地调阅主要的 预报信息和建立预报思路，使预报制作过程规范化、 制度化、科学化。
2021/4/22
20
地市级新一代天气预报业务流程
2021/4/22
21
新一代天气预报业务流程
初始状态：每月特别提醒
2021/4/22
22
新一代天气预报业务流程
预报向导
流程图中：
Baidu Nhomakorabea
1、带下划线的红色 词 组为必须进行的 操作；
2、带下划线的蓝色 词组是已经做过的操 作；
3、带下划线的黑色 词组为可做也可不做 的操作。
提示窗口
自动跟踪 Micaps的显示 内容，给出不 同的提示。
业务流程之——数值预报影响系统分析
业务流程 之——预报思
路提示。
数值预报影 响系统分析， 并分别选出相 应的分析结论 （系统自动将 选择结果记录 在案）。
业务流程之数值预报应用——数值预报高度场误差图、表
2021/4/22
26
业务流程之——温度对数压力图分析
热带气旋暴雨落区概率预报的数值产品释用方法 动态挑选误差概率最小点法用于热带气旋路径预报 用非线性回归变换建立江淮气旋发生概率预报方法 优选概率权重训练法预报西太平洋副高脊线位置 ＭＯＳ预报方法
2021/4/22
19
天气模型库
冰雹预报模型 热带气旋路径及天气预报模型 暴雨预报模型 江淮气旋预报模型 寒潮预报模型 梅雨预报模型
下一步改进的几点打算：
优化改进预报会商系统，增强网络会商功能； 优化改进预报向导模块，进一步加强与 micaps系统的结合，并使 提示更具智能化； 增加系统的可视化功能； 优化资料管理，从文件管理逐步过渡到数据 库管理；
2021/4/22
32
谢谢！
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33
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15
系统功能简介
用户权限设置 预报向导 预报会商 预报发布 预报管理 系统设置
2021/4/22
16
在新流程中设置了以下功能模块：
用户权限设置和 每日提醒模块
预报向导 模块
预报会商 模块
预报产品 制作分发模块
系统管理员 预报管理员 一般预报员
个人意见 台站意见 综合意见
形势预报 区域预报 城市预报 产城品市分预发报
江苏地方预报经验
1）暴雨 2）强对流 3）江淮气旋 4）梅雨 5）回波参数 6）云型环境分析
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12
4、有利于MICAPS为基础的人机交互(结合)
建立了资料信息加工处理流程 建立了基本信息资料管理流程 建立了预报产品的管理流程 建立了与MICAPS系统紧密结合的预报思路 跟踪提示流程
根据上述观点，在业务流程中设计了预报产品库，气候资料库，农情、 水情、灾害性天气查询，每月提醒等丰富的数据库。以便预报员和预报 服务员查询参考，数据库是他们之间分工、协作的纽带。
2021/4/22
10
2、有利于预报员预报思路的建立
流程中设置了预报员预报思路向导，着重提示在 预报值班时，对影响地区的主导系统，影响系统 需要考虑的内容及分析查看的图表建议。这些预 报思路的向导，体现和固化了地方预报经验和预 报思路，为预报员提供了考虑天气系统的强度、 移动变化的着眼点和建议以及可能出现的天气和 要素的变化，可帮助提高预报员积累和修正数值 预报产品的能力，特别是当数值预报产品与经验 预报结果不一致时，可根据预报思路向导阐述自 己的预报意见。
2021/4/22
2
在新流程中，我们力图贯穿三个能力的提高
提高预报员科学而有序地应用气象信息资源的能力 提高预报员数值预报产品的释用能力 提高预报员数值预报产品的修正能力
一条主线
贯彻中国气象局提出的以数值预报为基础的技术路线
一个目的
千方百计提高预报准确率
2021/4/22
3
流程总体框架
新一代天气预报业务流程
预报管理 模块
规章制度 预报评分 系统监控 节目表 值班表 通讯录
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17
预报向导主要步骤：
了解上次天气预报意见 实况天气图表的制作与分析 主导系统分析 影响系统分析 数值产品的分析与应用 中小尺度系统分析 地方工具、经验应用和个例档案 预报会商
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主要数值释用方法：
6、有利于预报员的经验积累和检验
过去老预报员在天气图上积累了许多丰富的预报经验 和指标，现在工作环境变了，数值产品信息量大了，新 预报员如何积累经验是摆在我们的面前极待解决的问题。 现在评价一个预报员的水平高低，主要看他对数值预报 产品的修正能力的大小。加工各种数值预报产品辅助图 表、历史个例资料库(具有自动添加天气实况和相应环 境场图表)和个人预报评分功能模块，为预报员积累数 值产品修正提供了方便和有利环境。预报员通过这些积 累资料和个例档案，进行对比试验。证明哪些经验确实 可用，在什么情况下应该订正，什么情况下可以不订正， 以保证经验订正确实提高了预报水平而不是降低预报水 平。这种对数值预报产品修正能力的提高，特别是当数 值预报产品与经验预报结论不一致时，尤为显得重要和 需要。
江苏省气象台
2021/4/22
1
系统设计背景
9210工程的全面实施，推动了我国气象现代化业务上了一个新台阶，气象通信水 平和通信能力得到了大幅度提高，各种常规、非常规观测资料的快速采集处理、 分析加工制作产品及其高速传输成为现实，上级台各种指导产品不断增加，对下 指导能力进一步加强，为天气预报的客观化、定量化、自动化创造了良好的条件。 而与此同时，面对大量的信息资源，传统的天气预报业务流程和操作水平与此却 远不相适应，预报员迫切期待着天气预报业务流程的技术革新。 江苏省气象台于1995年开始“新一代天气预报业务流程及管理系统”的开发研制。 经过2年的努力，项目于1997年完成第一版，并投入业务应用，此后在大量征求 预报员的意见的同时，边开发边应用，于1998年底完成了系统的第二版。 1999年底江苏省气象台向中国气象局申请了该课题的推广项目，得到了中国气象 局领导的大力支持，并提出了具有指导性意义的改进意见，建议向全国省市气象 台站介绍，以进一步加快全国气象台站新一代天气预报业务流程的建设步伐，为 此江苏省气象台经过近一年时间的努力，进行了大量的改进工作，并于2000年10 月完成了第三版。
面向21世纪预报业务的发展，预报员的职责应当是充分利用新技术新提 供的图表工具和信息，应用天气学原理、概念等基本知识，加强和提高 对数值预报产品的释用能力和修正能力，并充分运用当地天气预报的经 验，对不同天气形势、数值预报误差(包括系统的强度和移动速度)等对 当地天气要素的影响，进行预报经验的修正， 通过对比试验和数值产品 修正经验积累和预报员在预报技术的深、专、准上下功夫，以达到提高 预报质量的目的。
工作流程
制作流程
会商流程
业务流程
监控管理
系统维护 和帮助
2021/4/22
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网络结构图
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流程建设的关键技术
气象信息流向的科学性、有序性。 数值预报产品的再加工分析。 预报思路引导的开发。 预报质量控制。
2021/4/22
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江苏天气预报业务流程的特点：
气象信息流向具有科学性、有序性，使预报员能方便、快捷、 高效地利用气象信息资源。力图使信息、预报、业务、管理一 体化，为预报员提供了一个人机交互工作平台； 注意了预报产品的释用和加工分析，为预报员在制作预报产品 过程中提供了各种物理量诊断、统计对比分析、数值产品误差 分析等修改数值预报场的环境条件。将江苏多年来研制的重要 天气预报数值释用方法用于业务流程中，体现以数值预报为基 础的技术路线； 注重预报思路引导的开发，为预报员提供了制定各类天气预报 思路的地方经验和数值预报产品释用的经验。将江苏重要天气 预报经验经过加工、提炼，形成重要天气模型库； 注意加强MICAPS的二次开发，依托MICAPS系统实现了制作天 气预报的人机交互（结合）。
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流程设计思路
有利于预报员和预报服务员的分工、协作 有利于预报员预报思路的建立 有利于数值预报产品的解释应用 有利于MICAPS为基础的人机交互(结合) 有利于提高预报员的工作效率 有利于预报员的经验积累和检验
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1、有利于预报员和预报服务员的分工、协作
预报服务员的职责主要是通过数据库获取各种预报产品和气候资料，根 据汛情、农情、政府和专业用户的需求，进行对比分析、趋势展望、风 险评估、影响程度、防范措施等方面综合评述和包装加工运用现代各种 通讯手段如传真、远程终端、“121”自动咨询、气象网站等分发公众气 象服务产品、决策气象服务产品、专业气象产品、专项气象服务产品、 气象咨询等。预报服务员是预报产品的推销员，是气象预报与市场结合 的纽带，他们以主动、及时、高效、优质的全方位预报服务赢得社会和 市场。
业务流程 之——预报思
路提示（五）。
分析TlnPl图， 并选出相应的 分析结论（系 统自动将选择 结果记录在 案）。
2021/4/22
27
预报发布
区域预报编辑与发布
完成所 有的分析以 后,进入发 布系统子模 块。
预报制作系统之——各地城市预报编辑器（各 地的城市预报可以从9210网络中直接读取，一般不 必人工输入）
2021/4/22
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新一代天气预报业务流程
这是对 系统每一步 操作的监控， 包括操作时 间，操作内 容，操作者 代号，登录 时间等。
新流程应用的效果主要表现在以下方面：
建立科学合理的信息流向。在预报工作平台上将所有的气象信息进行归类，并规范其流 向，使预报员能方便、快捷地调用所需的气象信息。 建立合理完整的预报思路。引导预报员以人机交互的方式，按照系统给出的预报思路向 导，完成一系列分析、判断、推理的任务，制作出天气预报。 促进数值预报产品的应用。流程加强了数值预报的分析产品、预报产品及释用产品的应 用，使数值预报产品的应用贯穿到预报流程中。 促进Micaps系统功能的有效发挥。充分利用了Micaps资料处理和图形显示功能，并对其 处理的资料进行分捡和组织，使之在预报制作中得到合理应用。 提高了预报业务管理的效率。流程中设置的预报会商模块、预报制作发布模块、系统监 控模块，使预报业务管理更加规范高效。 有助于预报员的经验积累。流程中设置的天气个例档案自动储存模块，为预报员积累预 报经验提供了方便。同时流程中预报向导的引导提示，也有助于预报员知识的积累和思 路的建立。 提高了预报员的工作效率。 气象服务、决策服务又进一步。
2021/4/22
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3、有利于数值预报产品的解释应用
数值产品的释用是制作预报的一道重要工序。
1）调用和显示主要物理量场 2）全国主要城市物理量高低层配置(T106实况场) 3）500hpa亚洲(45—65°N，65—155°E) 西风环流指数逐日演变图 4）500hpa高度场误差分析图
江苏省气象台数值预报释用方法
4、带下划线的灰色 词组为以后的步骤中 必做的操作。
做过的操作，相应词
组会变为蓝色20，21手/4/2形2
23
图案也将随之而动。
业务流程之—— 主导系统分析
预报任务组合
业务流程 之——预报思
路提示。
分析当前环 流形势和主导 系统，并分别 选出相应的分 析结论（系统 自动将选择结 果记录在案）。
系统独特的 预报思路跟踪
系统设计了专门为气象部门制作中文天气预报和编 辑、排版、打印、发送天气预报的中文信息处理系统， 在该系统中，通过一定的规范将气象台发布的不同时 次、不同时效的天气预报进行综合管理。主要分为区 域天气预报、各城市单点预报(国际、国内)、决策服 务天气报告；预报的自动分发四个部分。
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5、有利于提高预报员的工作效率
系统以MICAPS为依托，以数值预报产品为基础， 同时系统设计了预报思路向导，主要城市物理量高低 层配置，数值产品订正误差、逐日西风环流指数等功 能库，为预报员在有限的时间里能有序地调阅主要的 预报信息和建立预报思路，使预报制作过程规范化、 制度化、科学化。
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地市级新一代天气预报业务流程
2021/4/22
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新一代天气预报业务流程
初始状态：每月特别提醒
2021/4/22
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新一代天气预报业务流程
预报向导
流程图中：
Baidu Nhomakorabea
1、带下划线的红色 词 组为必须进行的 操作；
2、带下划线的蓝色 词组是已经做过的操 作；
3、带下划线的黑色 词组为可做也可不做 的操作。
提示窗口
自动跟踪 Micaps的显示 内容，给出不 同的提示。
业务流程之——数值预报影响系统分析
业务流程 之——预报思
路提示。
数值预报影 响系统分析， 并分别选出相 应的分析结论 （系统自动将 选择结果记录 在案）。
业务流程之数值预报应用——数值预报高度场误差图、表
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业务流程之——温度对数压力图分析
热带气旋暴雨落区概率预报的数值产品释用方法 动态挑选误差概率最小点法用于热带气旋路径预报 用非线性回归变换建立江淮气旋发生概率预报方法 优选概率权重训练法预报西太平洋副高脊线位置 ＭＯＳ预报方法
2021/4/22
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天气模型库
冰雹预报模型 热带气旋路径及天气预报模型 暴雨预报模型 江淮气旋预报模型 寒潮预报模型 梅雨预报模型
下一步改进的几点打算：
优化改进预报会商系统，增强网络会商功能； 优化改进预报向导模块，进一步加强与 micaps系统的结合，并使 提示更具智能化； 增加系统的可视化功能； 优化资料管理，从文件管理逐步过渡到数据 库管理；
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谢谢！
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系统功能简介
用户权限设置 预报向导 预报会商 预报发布 预报管理 系统设置
2021/4/22
16
在新流程中设置了以下功能模块：
用户权限设置和 每日提醒模块
预报向导 模块
预报会商 模块
预报产品 制作分发模块
系统管理员 预报管理员 一般预报员
个人意见 台站意见 综合意见
形势预报 区域预报 城市预报 产城品市分预发报
江苏地方预报经验
1）暴雨 2）强对流 3）江淮气旋 4）梅雨 5）回波参数 6）云型环境分析
2021/4/22
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4、有利于MICAPS为基础的人机交互(结合)
建立了资料信息加工处理流程 建立了基本信息资料管理流程 建立了预报产品的管理流程 建立了与MICAPS系统紧密结合的预报思路 跟踪提示流程
根据上述观点，在业务流程中设计了预报产品库，气候资料库，农情、 水情、灾害性天气查询，每月提醒等丰富的数据库。以便预报员和预报 服务员查询参考，数据库是他们之间分工、协作的纽带。
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2、有利于预报员预报思路的建立
流程中设置了预报员预报思路向导，着重提示在 预报值班时，对影响地区的主导系统，影响系统 需要考虑的内容及分析查看的图表建议。这些预 报思路的向导，体现和固化了地方预报经验和预 报思路，为预报员提供了考虑天气系统的强度、 移动变化的着眼点和建议以及可能出现的天气和 要素的变化，可帮助提高预报员积累和修正数值 预报产品的能力，特别是当数值预报产品与经验 预报结果不一致时，可根据预报思路向导阐述自 己的预报意见。
2021/4/22
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在新流程中，我们力图贯穿三个能力的提高
提高预报员科学而有序地应用气象信息资源的能力 提高预报员数值预报产品的释用能力 提高预报员数值预报产品的修正能力
一条主线
贯彻中国气象局提出的以数值预报为基础的技术路线
一个目的
千方百计提高预报准确率
2021/4/22
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流程总体框架
新一代天气预报业务流程
预报管理 模块
规章制度 预报评分 系统监控 节目表 值班表 通讯录
2021/4/22
17
预报向导主要步骤：
了解上次天气预报意见 实况天气图表的制作与分析 主导系统分析 影响系统分析 数值产品的分析与应用 中小尺度系统分析 地方工具、经验应用和个例档案 预报会商
2021/4/22
18
主要数值释用方法：
6、有利于预报员的经验积累和检验
过去老预报员在天气图上积累了许多丰富的预报经验 和指标，现在工作环境变了，数值产品信息量大了，新 预报员如何积累经验是摆在我们的面前极待解决的问题。 现在评价一个预报员的水平高低，主要看他对数值预报 产品的修正能力的大小。加工各种数值预报产品辅助图 表、历史个例资料库(具有自动添加天气实况和相应环 境场图表)和个人预报评分功能模块，为预报员积累数 值产品修正提供了方便和有利环境。预报员通过这些积 累资料和个例档案，进行对比试验。证明哪些经验确实 可用，在什么情况下应该订正，什么情况下可以不订正， 以保证经验订正确实提高了预报水平而不是降低预报水 平。这种对数值预报产品修正能力的提高，特别是当数 值预报产品与经验预报结论不一致时，尤为显得重要和 需要。