现代天气预报技术与方法1.2-天气预报
天气预报公开课教案(8篇)
天气预报公开课教案（汇总8篇）作为老师,在教学实践中,常常要依据本身的实际情况撰写教案 ,而教案又是老师教学成功和教学质量提高的基础。
以下是我为大家收集整理的天气预报公开课教案，多篇可选，欢迎阅读、借鉴并下载。
天气预报公开课教案第1篇教学目的1．了解天气预报及其意义，了解卫星云图和简易天气图的构成，把握识读卫星云图和简易天气图的基本方法。
2．通过同学识读卫星云图和天气图、培育同学利用现代技术了解和预知天气现象的本领。
3．通过本课的学习，使同学进一步认得地理学问在日常生活中的用途，加强他们学习地理的爱好，明确学习地理的目的。
在学习卫星云图时，还可以通过介绍我国制造的风云一号气象卫星以及它技术先进的事实，使同学为我国科技的飞速进展和取得的伟大成就而骄傲。
教学重点使同学把握识读卫星云图和简易天气图的基本方法。
教学方法引导自学法和练习法。
教具某日中央电视台播放天气预报的录相片或当地人民广播电台天气预报的录音；投影片（天气符号表和城市天气预报图）。
讲授提纲一、天气预报的用途和内容二、怎样看卫星云图1．什么是卫星云图2．卫星云图的识读三、简易天气图1．天气图中常用的符号2．简易天气图的识读教学过程引入新课让同学看天气预报的录相（或听录音）。
大家常常看（或听）天气预报吗？你为什要看（或听）天气预报呢？（从天气预报中可以知道将来天气的变化，我们就可以依据天气变化增减衣裳，带雨具等等。
）除了同学所说的以外，由于天气变化，我响着生产、交通等很多部门的活动，所以天气预报对于几乎全部的人都是特别必要的。
因此我们有必要了解有关天气预报的学问，并且把握正确收看（或收听）天气预报的方法。
学习新教材第一节收听天气预报一、天气预报的用途和内容天气预报有利于人们布置生活、工作和生产活动。
通常在中央电视台的天气预报中都看到有哪几类气象图？（卫星云图、天气形势图、城市天气预报图等等）通常气象台就是通过对卫星云图的分析，做出天气形势的推测，才能精准地预报出我国各重要城市的天气情形。
浅谈现代天气预报的主要方法
浅谈现代天气预报的主要方法摘要：随着科技的发展，天气预测的技术也得到了快速的发展，尤其是基于现代通信设施与数学理论的方法使得预报的准确程度大为提高。
故文章对现代天气预报的主要方法进行了介绍，并对各种方法的优缺点进行了详细的分析。
关键词：1、引言自从1951年英国首次运用天气图制作天气预报以来，至今只有130多年的历史。
由于近代大型计算机的出现，计算技术的提高，以及气象学理论的进步，天气预报方法已获得很大发展。
除了天气图预报方法日趋充实完善外，又开展了数值天气预报、数理统计预报、气象预专家系统、临近预报和单站预报等方法。
综合运用这些方法，是现代气象部门预测天气最基本最有效的方法与手段。
2、天气图预报方法2.1 预报指标法在长期的预报实践中发现，引起某地天气变化，常常和其前期天气形势、天气过程以及某些气象要素的物理量值有关，这些物理量值的大小和出现时间就成为某地出现某些天气的“指标”。
由于某种天气现象的发生往往是由多种物理因素作用的结果，因而可以将这些物理因素归纳在一起组成综合性的预报指标，即“形势加指标”的预报方法，这样往往可以提高预报正确率。
但是无论怎样，仍然不能客观、定量对天气作出准确预报。
2.2 相似形势法一般而言，不同时间的天气图上，其天气形势和天气过程是没有完全相同的。
但在大量的历史天气图中，总可以归纳出若干具有代表性的天气形势和天气过程。
在预报天气时，如果当时的天气形势和过程与某一模式的前期情况相似，我们就可以参考该模式的后期形势进行预报。
这种方法在60年代曾广泛推广使用，其缺点和预报指标法一样，对天气预报不客观、不定量。
实际预报中不同的预报员会有不同的看法，预报效果也不够理想。
2.3 落区预报法在制作天气预报时，把表示某一天气现象发生时的各种特征量(线)，描绘在同一张天气图上，就可以得到一个许多特征量线相互重叠的区域，这个区域就是这种天气现象最可能发生的范围。
例如预报地面降水，把500hPa槽线位置、正涡度区、700hPa上升运动区、T—Td≤3C区，850hPa切变线位置等，描在同一张天气图上，它们共同包围的区域，即为最大可能降水区。
预测天气的方法
预测天气的方法首先，我们可以通过观察天空和云彩来预测天气。
在晴朗的天气中，天空通常是湛蓝色的，没有云彩或者只有很少的云彩。
而在即将下雨或者下雨时，天空会变得阴沉，云层会变得很厚，并且可能会出现乌云。
此外，如果天空中出现了乌云，还伴随着雷声和闪电，那就意味着暴风雨即将来临。
因此，通过观察天空和云彩的变化，我们可以初步预测出天气的变化。
其次，气温的变化也可以帮助我们预测天气。
一般来说，气温的升高可能意味着天气将变得更加炎热，而气温的下降则可能意味着天气将变得更加寒冷。
此外，气温骤降或者骤升也可能意味着即将发生天气的变化。
例如，气温骤升可能意味着暴风雨即将来临，而气温骤降可能意味着寒潮或者降雪的到来。
因此，通过观察气温的变化，我们也可以初步预测出天气的变化。
另外，气压的变化也是预测天气的重要指标。
一般来说，气压的升高可能意味着天气将变得晴朗，而气压的下降则可能意味着天气将变得阴沉或者下雨。
此外，气压的快速下降可能意味着即将发生暴风雨或者台风。
因此，通过观察气压的变化，我们也可以初步预测出天气的变化。
最后，我们还可以通过利用现代科技手段来进行天气预测。
如今，气象卫星、雷达和气象站等设备可以帮助我们实时监测天气的变化。
利用这些设备，气象学家可以对天气进行更加准确的预测。
此外，现代手机App也可以帮助我们实时获取天气预报，帮助我们更好地安排生活和工作。
总的来说，预测天气的方法有很多种，可以通过观察天空和云彩、气温的变化、气压的变化以及利用现代科技手段来进行。
通过这些方法，我们可以更加准确地预测天气的变化，从而更好地安排生活和工作。
希望以上介绍的方法可以帮助大家更好地预测天气，享受美好的生活。
天气预报：掌握最新天气动态,出行更安心!
天气预报：掌握最新天气动态，出行更安心！天气是我们生活中无法回避的一部分。
无论是决定今天穿什么衣服，还是计划今晚的户外活动，了解最新的天气状况对我们来说都非常重要。
幸运的是，现代技术带给了我们天气预报，这是个能够帮助我们了解未来天气动态的强大工具。
在本文中，我们将深入探讨天气预报的重要性、功能和使用方法。
让我们一起来学习如何掌握最新天气动态，让我们的出行更加安心！1. 天气预报的重要性天气预报是一种根据提前收集的气象数据和模型分析，对未来天气情况进行预测的科学方法。
这项技术在现代社会中扮演了非常重要的角色。
它可以帮助人们安排生活和工作，规划出行，保护财产和人身安全等等。
天气预报的重要性体现在以下几个方面：1.1 保护人身安全天气预报可以提前告知人们即将到来的天气变化，如暴风雨、大雪或者高温等极端天气。
这给人们足够的时间做好准备，采取适当的防护措施，从而降低事故和灾难的风险，并保护自己和家人的人身安全。
1.2 保护财产安全天气灾害常常会给财产带来严重的损失，如洪水、飓风、龙卷风等等。
借助天气预报的信息，人们可以提前采取保护措施，比如提前采取防洪措施、移动贵重物品到安全地带等等，以减少财产损失。
1.3 规划出行无论是旅行还是日常通勤，天气都是一个重要的考虑因素。
通过天气预报，我们可以提前了解未来几天的天气情况，选择合适的交通工具，预防交通事故的发生，确保行程的顺利进行。
1.4 农业生产天气对农业生产有重要影响。
通过天气预报，农民可以提前了解到即将到来的天气情况，从而采取相应的农业管理措施，如提前种植或收获农作物，合理使用农药，确保农产品的产量和质量。
2. 天气预报的功能天气预报不仅能够告诉我们未来几天的天气状况，还能提供一些附加的功能，以便我们更好地应对不同的气象条件。
以下是一些常见的天气预报功能：2.1 温度预报温度是天气预报中最常见的要素之一。
温度预报可以告诉我们一天中的最高温度、最低温度和平均温度。
2024年度各种各样的天气ppt课件
适应与减缓措施
采取适应措施来应对已经发生的气候 变化，同时实施减缓措施来减少温室 气体排放并降低未来气候变化的风险 。
2024/3/23
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03 极端天气事件及影响
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极端天气事件类型
暴雨洪涝
短时间内大量降雨引 发的洪涝灾害，可能 导致城市内涝、农田 淹没等。
干旱
长时间无雨或少雨导 致土壤干燥、水源短 缺，影响农作物生长 和人类生活。
灾害性天气。
经济损失
极端天气事件对农业、工业、 交通和通讯等基础设施造成破
坏，导致经济损失。
社会秩序
极端天气事件可能引发社会恐 慌和混乱，影响正常生活秩序
。
生态环境
极端天气事件对自然生态系统 造成破坏，影响生物多样性和
生态平衡。
2024/3/23
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防范措施与应对策略
预警系统
建立完善的极端天气预 警系统，及时发布预警 信息，提醒公众采取防
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雨雪天气
发布道路结冰预警和交通安全提示， 组织清扫积雪和积水，保障交通畅通 和市民出行安全。
大风天气
发布大风预警和防风指南，加强对建 筑工地、广告牌等场所的安全监管， 及时采取应急措施。
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THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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加强多源数据融合和同化技术研究，充分利用各种观测资 料提高预报初始场的准确性。
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推动人工智能和机器学习技术在天气预报中的深入应用， 提高预报智能化水平。
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05 天气对生产生活影响
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农业领域影响
三年级上册科学第三单元《天气》教案
三年级上册科学第三单元《天气》教案第一章：天气与气候1.1 天气与气候的概念引入天气和气候的定义，让学生了解两者之间的区别和联系。
通过图片和生活实例，帮助学生理解天气的多变性和气候的稳定性。
1.2 天气观察与记录教授学生如何观察天气，包括温度、湿度、风向、风力和降水等要素。
指导学生记录天气情况，培养他们的观察力和记录能力。
第二章：天气现象2.1 降水现象介绍降水的类型和形成原因，如雨、雪、冰雹等。
引导学生观察和分析降水现象，了解其对生活和环境的影响。
2.2 风的现象讲解风的概念和形成原因，包括气压差异和地球自转等。
引导学生观察和体验风的现象，了解其对生活和环境的影响。
第三章：天气变化与预测3.1 天气变化的原因介绍天气变化的原因，如气压变化、温度差异、水汽凝结等。
引导学生观察和分析天气变化的原因，培养他们的科学思维能力。
3.2 天气预报的原理与方法讲解天气预报的原理和方法，如观察气象卫星云图、气象雷达图等。
引导学生了解天气预报的制作过程，培养他们对科学的兴趣和好奇心。
第四章：生活中的天气4.1 天气对日常生活的影响讨论天气对日常生活的影响，如出行、穿衣、饮食等。
引导学生关注天气变化，学会合理安排日常生活。
4.2 天气与健康的关系介绍天气与健康的关系，如气温、湿度、紫外线等对人体的影响。
引导学生了解天气对健康的影响，培养他们关爱自己和他人的意识。
第五章：探索天气的奥秘5.1 科学探究方法教授学生科学探究的方法，如观察、实验、调查和分析等。
引导学生运用科学探究方法，探索天气的奥秘。
5.2 天气科学实验设计简单的天气科学实验，如制作气象站、观察降水实验等。
引导学生亲自动手进行实验，培养他们的实践能力和科学兴趣。
（教案编辑专员）第六章：天气与环境保护6.1 天气与气候变化对环境的影响讨论天气和气候变化对生态环境的影响，如极端天气对生物多样性的影响。
引导学生关注气候变化对环境的影响，培养他们的环保意识。
6.2 环境保护与我们的责任介绍环境保护的重要性，以及我们每个人在保护环境中的责任。
如何进行天气预报
如何进行天气预报天气预报的概念天气预报就是对未来时期内天气变化的预先估计和预告。
“天有不测风云”，这句话充分说明了天气预报的难度。
随着科学技术的发展，天气预报的准确率在不断提高，人们根据天气预报，可以适时安排生产和生活，使气象为国民经济建设服务，减少气象灾害的损失。
现代的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作岀分析和预测，这是大气科学为国民经济建设和人民生活服务的重要手段，准确及时的天气预报有利于在经济建设、国防建设工作中趋利避害，在保障人民生命财产安全方面有很大的社会、环境和经济效益。
天气预报的发展我国古代，人们通过观测天象、物象的变化，编成天气谚语，以此预测当地未来几天的天气。
直至17世纪以前，这种经验预报方法尤其是“看云识天气”的常识仍在广泛应用。
17世纪以后，温度表和气压表等气象观测仪器相继岀现，地面气象站陆续建立，这时主要根据气压、气温、风、云等要素的变化来预报天气。
但用天气图来预报天气则只有100多年的历史。
1820年，德国莱比锡大学教授布兰德斯绘制岀世界上最早的天气图，它为切实可行的天气预报创造了条件。
19世纪中期，英法两国与沙皇俄国为了争夺黑海海峡而发生了克里木战争，英法两国派岀了大批舰队前往参战。
1854年11月14日，黑海上刮起了狂风，卷起巨浪，把停泊在海上的英法联合舰队军舰猛烈摔向礁石、海岸，使联合舰队蒙受到巨大的损失。
法国皇帝拿破仑三世很震惊，立即命令巴黎天文台调查这场风暴的起因。
天文学家勒威耶通过搜集、分析欧洲各地11月14日前后几天的气象资料，终于弄清了这场风暴的来龙去脉，并写岀了调查报告。
勒威耶认为，只要各地的气象观测网用电报迅速传递气象情况，便可及时绘制出天气图，并用于天气预报。
根据勒威耶的建议，法国、英国先后开始了天气预报，并很快普及到世界各地。
后来，观测天气的手段不断增多，尤其是气象卫星的发射，大大提高了天气预报的准确度。
天气预报的种类如果按时限可分为： 1 —2天为短期天气预报，3—15天为中期天气预报，月、季为长期天气预报，1 —6小时之内则为短时预报（临近预报）。
浅谈短期天气预报的分析流程与技巧
浅谈短期天气预报的分析流程与技巧短期天气预报是指对未来1-3天内的天气情况进行预测和分析的工作。
准确的短期天气预报对于人们出行、农业生产和防灾减灾等方面具有重要意义。
下面将浅谈短期天气预报的分析流程与技巧。
短期天气预报的分析流程主要包括以下几个步骤：1. 数据收集：收集和获取各类气象观测数据，如气温、湿度、降水、风速等。
还需要获取气象卫星、雷达和气象雷达等卫星和雷达资料。
2. 数据处理：对收集到的数据进行处理，包括数据的质量控制、格式转换和插值等。
这一步是确保后续分析准确性的基础。
3. 特征提取：根据收集到的数据，利用气象统计和数学统计的方法，提取出与天气现象相关的特征。
通过分析降水量的分布和变化规律，提取出降水的强度和范围等特征。
4. 模型建立：根据收集到的特征和历史天气数据，建立数学或统计模型来预测未来的天气情况。
常用的模型包括回归模型、时间序列模型和神经网络模型等。
5. 模型验证：通过对历史天气数据的预测，并与实际观测数据进行对比，评估模型的准确性和可靠性。
如果模型预测结果与实际观测结果较为一致，可以认为模型具有较好的预测能力。
6. 预报发布：根据模型预测的结果，将预报结果进行整理和编制，并及时发布给用户。
预报结果通常包括天气的类型、强度、持续时间和空间范围等信息。
除了以上的流程外，还有一些重要的技巧可以帮助提高短期天气预报的准确性：1. 多元数据融合：将不同观测数据、卫星和雷达资料进行有效融合，可以充分利用各类数据的优势，提高预报的准确性。
2. 小尺度和局地化预报：针对小区域和局部地区，利用高分辨率模型和数据，进行更细致的预报分析，提高预报的精度。
3. 多模式集合预报：利用不同模型的集合成员预测结果，通过对集合结果进行统计和分析，可以提高预报的可靠性和确定性。
4. 实时观测数据的利用：及时获取最新的气象观测数据，充分利用实时数据进行模型修正和预报更新，提高预报的准确性。
5. 经验和专家判断的融合：将经验和专家知识结合到模型预报中，利用经验规则和专家推理，提高预报的判断能力和准确性。
预测未来天气：了解天气变化的方法与技巧
预测未来天气：了解天气变化的方法与技巧天气对我们的生活有着重要的影响，它不仅影响我们的出行计划，还直接影响我们的情绪和健康。
然而，天气变化是一个非常复杂的系统，很难准确地预测未来的天气。
尽管如此，我们可以通过学习一些方法和技巧来更好地了解天气变化，从而更好地做出相关决策。
1. 气象观测气象观测是天气预测的基础，它通过观察和测量大气现象来获取数据，进而进行天气预测。
常见的气象观测包括测量温度、气压、湿度、降水量、风速和风向等。
我们可以利用气象观测数据来了解当前的天气情况，并结合其他信息进行天气预测。
2. 天气模型天气模型是一种利用数学和物理方程描述大气运动和热力学过程的工具。
通过解这些方程，可以模拟大气的运动和变化，从而预测未来的天气情况。
天气模型需要大量的观测数据作为输入，并通过计算得出预测结果。
在实际应用中，天气模型通常会进行多次迭代计算，以提高预测的准确性。
3.卫星图像卫星图像是一种从太空中获取的地球表面图像，可以提供丰富的天气信息。
利用卫星图像，我们可以观察到云层的分布情况、气旋的形成和移动轨迹等。
这些信息对于天气预测非常有帮助，特别是在观测范围较大的区域。
通过分析卫星图像，我们可以追踪天气系统的发展和演变，从而对未来的天气状况有一定的预测。
4.雷达图像雷达图像是一种利用雷达技术获取的天气图像，可以观测到降水情况和风暴的发展。
雷达图像可以提供高时空分辨率的观测数据，能够及时反映出降水带和风暴的形态和移动趋势。
通过观察雷达图像，我们可以了解到即将到来的降水情况，并做出相应的决策，如是否带雨具或调整出行计划等。
5.气象雷达气象雷达是一种利用雷达技术观测和测量降水、风暴和气旋等天气现象的设备。
气象雷达可以提供高分辨率的降水图像，能够精确定位和追踪降水带和风暴系统。
通过使用气象雷达，我们可以更好地了解降水的强度、范围和持续时间，从而做出更准确的天气预测。
6.气象卫星气象卫星是一种通过卫星技术观测和测量大气和地球表面特征的设备。
第6章-天气预报原理和方法
风的预报： 考虑风的变化与气压系统及锋面 的关系、地形对风的影响、热力环流的 作用（如海陆风、山谷风等） 。 一般将平均风速达到 6 级（10.8－ 13.8 米/秒）以上的风称为大风。它对 航运、渔业生产和军事活动影响很大， 所以大风预报是风的预报的重点。
温度的预报 特别注意灾害性的气温（霜冻、持 续性的高温或低温）的预报 考虑因素： 温度平流的作用 垂直运动对局地温度变化的影响 非绝热加热或冷却 （天气状况和下垫面性质对温度的影响） 。
。
二.天气系统
中纬度地区：锋面 温带气旋和反气旋 西风带的长波槽和脊。 低纬度地区：热带气旋 西太平洋副热带高压 南亚高压 热带辐合带和东风波
1.锋面和锋：
锋面（峰区）定义: (1) 在热力学场和风场具有显著变 (2) 冷、暖两种不同性质气团之间 具有较大的水平温度梯度、静力稳 和风速切变等特征。
大气的动力方程组：
du 1 P fv Frx dt x
dv 1 P fu Fry dt y
— x 方向运动方程 — y 方向运动方程 — z 方向运动方程 — 连续方程 — 热通量方程
dw 1 P g Frz dt z
d V 0 dt
把大气动力方程组写成如下形式：
u u u u 1 P u v w fv Frx t x y z x
v v v v 1 P u v w fu Fry t x y z y
w w w w 1 P u v w g Frz t x y z z
u v w V t x y z
dQ T T T T Cv u v w RT V t x y z dt
上述方程组的方程右边各项只与各气 象要素值的空间分布有关，可以从某 时刻的观测资料计算出来。也就可以 计算出方程左边的各个气象要素的局 地变化率，进一步计算出未来各个气 象要素值的大小。
怎么样预测天气预测的
怎么样预测天气预测的预测天气的技巧方法如下；（一）天气图预报法天气图预报方法是以天气图以及其他辅助图表为工具，根据天气学原理合理推断未来天气形势和有关气象要素变化，预报未来某时段天气状况的方法。
其工作程序包括气象观测、资料传递、填绘天气图、天气图分析及推断、制作出天气预报等。
1.气象观测气象观测包括地面气象观测、高空气象观测、大气遥感探测和气象卫星探测等，统称为大气探测。
由各种手段组成的气象观测系统，能监测从地面到高空，从局地到全球的大气状态及其变化。
2.资料的传递和填绘天气图我国各观测站把同一时间观测到的气象资料编成电码用电报传递到国家气象中心。
气象中心把各地的气象资料按规定的格式填入空白地图上。
这张填有各地同时间的气象记录，能反映一定区域天气情况的特制地图就是天气图。
天气图主要分地面天气图和高空天气图，此外还有一些辅助图。
3.天气分析和预报预报人员根据地面天气图上各站的气压值绘等压线，分析高、低气压系统的分布，并根据温度、露点温度和天气分布，确定锋的位置，这张地面天气图就综合表示某一时刻地面锋、气旋、反气旋等天气系统和降水、大风、雷暴、冰雹等天气所在位置及其影响范围。
同时在高空天气图上分析等高线和等温线并标注各类天气系统。
等高线反映了高空槽脊等天气系统的位置和影响范围。
根据先后几张天气图，分析天气系统的连续变化，判断它们的强度、位置、移动速度和方向等。
（二）数值天气预报数值天气预报是实现天气预报客观化、定量化和自动化的重要途径之一，也是衡量一个国家气象科学发展水平的重要标志。
数值天气预报是在一定的初值和边界条件下，通过数值计算，求解描述天气演变过程的大气动力学方程组，预报未来天气的方法。
大气动力学方程组是根据流体力学和热力学原理组成。
数值预报业务是由资料收集、译码、客观分析、预报模式计算、统计检验、产品图形输出、资料存档到传真广播等一系列环节所构成的自动化工程系统。
1.资料收集和译码国家气象中心用高速巨型计算机进行实时气象资料的收集和传输，将近百条国际、国内线路收集的全部气象资料经初步加工后存储起来，用于进一步分析。
天气预报技术建设与创新探索
天气预报技术建设与创新探索一、引言天气对人类社会生活和经济发展产生着巨大影响。
在过去的几十年里，天气预报技术不断发展，成为了现代社会不可或缺的一部分。
本文将探讨天气预报技术的建设与创新，分析现有技术的优劣势，并探索未来发展方向。
二、传统天气预报技术1. 气象台观测气象台观测是天气预报的传统方式。
通过布设气象站点，进行气温、湿度、风向风速等参数的定量观测，得出各地的天气数据。
这种方式的优势在于观测精度高，能够提供准确的实时数据。
然而，由于气象观测站点有限，无法涵盖整个地球，对于大范围的天气预报会有一定的局限性。
2. 数值天气预报数值天气预报是利用数学模型对大气运动进行计算，通过计算结果来预测未来的天气情况。
这种方法的优势在于覆盖范围广，能够预报大范围的天气情况。
然而，数值预报模型本身也存在一些不确定性，对于复杂地形区域和临近山脉、海洋等影响较大的地区，预报精度可能会有限。
三、天气预报技术的创新方向1. 大数据和人工智能随着大数据和人工智能技术的发展，其在天气预报中的应用也越来越广泛。
通过大规模数据的收集和存储，可以更好地进行天气现象的分析和模型构建。
人工智能技术可以帮助天气预报员进行数据挖掘和分析，提高预报准确性。
2. 遥感技术遥感技术是通过卫星或飞机等远距离进行观测和测量的技术手段。
通过遥感技术可以获取更大范围的天气数据，包括降水、云层、风场等信息。
遥感技术的创新将为天气预报提供更加全面和准确的数据，提高预报的可靠性。
3. 气象数据共享与合作天气现象是地球各个区域共同面临的挑战，各国之间的气象数据共享与合作对于提高全球天气预报的准确性至关重要。
通过建立国际气象数据共享平台和合作机制，可以获得来自世界各地的气象数据，共同工作，提高天气预报的水平。
四、展望与结论未来，天气预报技术将继续发展和创新。
随着科技的进步，天气预报将更加准确和及时。
大数据和人工智能的广泛应用将为天气预报带来新的突破。
遥感技术的创新将提供更加丰富的天气数据，为预报提供更加准确的基础。
天气预报的基本方法
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船舶天气预报的一般程序
▪ 对历史、现状和未来的天气形势作以分析。 ▪ 描绘影响系统的演变轨迹并标注强度变化。 ▪ 描绘船舶预定航线和不同时刻的船位。 ▪ 分析影响系统的三度空间结构。 ▪ 确定未来不同船位的天气。
传真天气图分析：⑴阅读传真天气图题，获得哪个台发布的、 什么时间、什么地区、什么种类的天气图信息。⑵ 搞清楚 该图的坐标投影、经纬线间隔、显著的地理位置、等压线或 等高线间隔。⑶ 确定影响本船的天气系统—影响系统。将 与天气图同时刻的船位标注在天气图上，从而确定出未来影 响本船的天气系统。⑷ 由过去的天气图追朔该天气系统的 变化过程，确定系统处于生命史的哪个阶段。⑸ 确定船舶 未来的天气。将未来24小时或36小时的船位标注在相应时间 的地面预报图上， 确定出未来船舶的天气，如风向风速、 气压等要素。
▪ 目前，天气预报已能相当准确地报出3天以内的形
势预报，准确率达到90%，地面形势预报准确率也
超过70%。天气学方法是一种定性的、经验性的方
法，本节主要介绍天气学方法。
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船舶天气预报的着眼点
▪ 了解预报海域的海况、气候条件和环流特点。掌握该 海域海流性质、流向流速和分布特点；熟悉该海域气 候和季节环流特点。如风浪、浓雾以及对船舶有较大 影响的天气系统的时空分布等。
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高空锋区及典型的气压系统
4．冷高压：与冷空气活动相联系，主要出现在低层，多移动 性，其移动路径与冷空气路径基本相同。强冷高压伴随寒潮 天气过程。前部边缘是偏北大风，中心附近为晴朗、干冷、 微风少云天气。
第六章 天气预报方法和技术
天气预报的历史
早期的天气预报都比较简单
世界上最早刊登天气预报的 报纸是1875年4月1日的伦敦 《泰晤士报》 睛时多云 偶有阵雨 19世纪80年 代日本早期 的天气预报
全国风向不定、 天气多变、可 能线、暴雨 龙卷风
热 带
热带辐合带 、东风波
热带气旋、 热带风暴、 对流单体 云团 对流群
天气预报分类
天气预报按其预测时间的长短，可分为六种：
① 临近预报（0-3小时）；
② 短时天气预报（3-12小时）；
③ 短期天气预报（12-72小时）；
④ 中期天气预报（72-240小时）； ⑤ 延伸期预报（10-30天）； ⑥ 短期气候预测（长期天气预报）（30天以上）
重阳无雨一冬晴
南海西沙群岛 “古龙晒太阳，不久台风狂(到)” 舟山群岛 “上灯遇风暴，稻花风吹落 “ 新疆南部“冬雪大，来年春暖多风沙” 西藏“春天风沙大，夏天雨水少”……
天气预报的历史
现代意义的天气预报由战争催生
1854年黑海上的一场强烈风暴…
1856年法国建立了正规的气象站网，开始 了天气预报的业务工作，这是世界的首创。
延伸期预报
未来10-30天延伸期环流形势特征及演变趋势预报、降
水及温度趋势预报、台风、寒潮、大风、强冷空气、区
域性暴雨等重大天气过程、气象要素的趋势预报。
预报方法主要基于天气气候学、物理统计学、动力学-
动力统计学等。
中期、短期天气预报
中期预报：4-10天的天气过程预报和一些天气要
素（天气现象、温度、湿度、风向风速、降水量
几十年来，欧美在其气候影响的主要海域开展大 规模的海气相互作用观测研究，揭示其规律，改 进气候模拟，提高了气候预测水平
天气预报技术的工作原理
天气预报技术的工作原理天气预报是我们日常生活中经常需要关注的内容之一。
对于出门旅行、种植、运输等方面的人们而言，天气情况的准确预报尤为关键。
在这背后，天气预报技术扮演了至关重要的作用。
那么，究竟是如何通过一系列技术手段来获取、处理、分析、预报气象信息的呢？下文将对天气预报技术的工作原理进行详细阐述。
天气信息的获取天气预报的第一步，是获取气象信息。
常用的气象观测手段有卫星、雷达、自动气象站等。
这些设备分布在全国各地，运行时会自动收集气象数据并传回数据中心，这一过程可以称为气象观测。
通过这些数据，可以得到各类的气象参数，如气温、风速、气压、湿度等。
卫星气象是遥感技术在气象领域的应用。
通过人造卫星搭载的传感器，可以获取大范围的云图、降水量、海洋表面温度等信息。
由于卫星气象可以进行跨国界、全球覆盖，使得各国和地区都能够及时了解邻国甚至全球的气象情况。
雷达是一种主动式的气象观测手段。
它利用电磁波在大气中的反射来探测降雨、冰雹、强对流等气象现象。
当雷达向外发射脉冲，它会和云层中的水滴或者降雪颗粒发生相互作用，并在返回时再次被接收。
通过计算这个过程中雷达波的反射、散射和衍射信息，可以得到在雷达覆盖范围内的天气情况。
自动气象站就是专门用来收集气象信息的设备。
它能够自动化地记录气象观测值，并通过通信技术将数据传回气象台。
自动气象站广泛分布在各地区，以便能够及时且详尽地了解当地气象状况。
气象观测后，获取到的大量数据会集中到数据处理中心中进行进一步处理和分析。
气象数据的处理与分析气象数据处理是将无序、杂乱的数据进行整理、清洗、加工、筛选等操作，变为更可读、可用的数据。
这其中常用的技术包括：1. 数据采集：将各观测站点的数据进行采集，整合到统一的数据中心。
2. 数据质量控制：去除数据中的噪声、异常等影响数据质量的因素。
3. 数据插值：在缺失数据时，根据周边站点附近数据进行插值补齐。
4. 变量提取：从海量气象数据中，提取出温度、湿度、风向、风速等关键变量。
现代天气预报技术与方法1.2-天气预报
初值误差和模式误差使数值预报结果具有不确定性
为了解决“单一”确定性数值 预报的不确定性问题，Epstein（ 1969）和Leith(1974)首先提出了 从“确定论”转变到“随机论”的 新型预报理论。从理论上讲，由于 数值预报所需的初始状态只能近似 确定，因而对天气预报问题的完全 描述应是大气运动相空间中大气状 态的概率密度函数（PDF）随时间 的演变（如图所示），在数学上可 表述为概率的连续方程，即 Liouville方程。人们试图得到概 率密度函数（PDF）的一阶距（均 值）和二阶距随时间的演变，其中 一阶距可作为最接近真实大气的预 报值，二阶距可以描述这个预报值 的可信度。
计算机技术的发展对天气预报的促进
• 计算机技术的发展为开展数值天气预报 ，处理大量信息以及图象化的显示提供 了有效的手段，使天气预报发生根本转 变。
数值预报是现代天气预报的基础
数值天气预报（简称数值预报）是现代天气预 报技术的主攻发展方向和创新前沿，数值天气预 报质量的高低，直接影响着天气预报准确率的高 低，数值天气预报的基础作用越来越显著。
水汽辐合（低层流场） 降水计算： 水汽辐合=降水+气柱增湿 分配比例取决与环境条件
（4）资料同化
不规则观测点上
观测系统：不不完同整时刻
自由度问题与协调性问题
可能是非模式变量
与模式的动力、热力过程不完全协调
观测确定初值的问题成为： 使不同时刻、不同地点、不同 要素的观测资料融入随时间演 变的模式状态的过程——观测 资料的四维同化
①抗灾防灾保障 ②社会重大活动 ③人民生活质量 ④专业气象应用
1、现代天气预报的基础：数值预报
• 水文站24小时降 雨量超过300毫 米，过程降雨量 为陕西省有记录 以来（近50年） 的最大值。
天气预报技术与方法课程
课程简介作为全国气象部门基层台站气象业务系列培训课程之一，《天气预报技术与方法》是为地市级和县级气象局预报员提供预报业务培训课程，也可作为其他预报员的业务参考和大学生、研究生的教学参考。
我们假定学习者是气象专业本科或研究生毕业、或者经过天气预报专门培训的非气象专业毕业的预报员，也就是说学习者学习过天气学，对天气预报的原理和方法已经有较好的基础。
课程特色本课程尽量简化概念性、原理性描述，尽量介绍新的技术方法、研究成果和规范标准，尽量使用新的天气个例和资料图表，特别是直接针对预报员工作平台——MICAPS系统制作图表、调阅资料、描述流程，以帮助读者建立预报思路、提高业务技能，是本课程的一个特色。
根据目前我国天气预报业务体系的业务分工，地市级和县级气象局主要负责短期、短时和临近预报业务，因此，本课程不涉及中期以上时效的预报问题。
课程目标《天气预报技术与方法》课程介绍了有关天气分析的内容和方法、要素预报以及暴雨、强对流、雾霾、沙尘暴、暴雪等灾害性天气预报和热带气旋、海洋天气预报等方面的技术和方法。
通过课程学习，使学员加深对天气学原理的理解和运用能力，解决实际预报问题。
通过本课程的学习，要求学员掌握天气预报的基本概念、基本原理；掌握天气预报的基本方法和思路，为从事实际预报工作打下良好的基础。
自学要求1.了解、掌握常用的天气分析预报的资料、图表、分析方法、预报方法和预报思路；2.了解要素预报的方法、熟悉各种气象要素的预报思路和预报着眼点；3.掌握暴雨天气的时空分布特征，并能灵活运用预报方法制作预报；4.掌握强对流天气的时空分布特，并能灵活运用预报方法制作预报；5.掌握雾和霾的基本概念、时空分布特征、发生和消亡的天气学形势、预报；6.掌握暴雪天气的时空分布特，并能灵活运用暴雪预报方法制作预报；7.掌握寒潮发生发展全过程中天气形势演变的主要特征，以及寒潮预报的基本思路与方法，能够较好预报寒潮；8.了解并熟悉掌握我国沙尘暴天气的时空分布特点、形成机制、环流背景、天气系统及物理量特征，掌握沙尘暴预报方法建立沙尘暴天气的预报思路；9.掌握热带气旋及其预报的基本概念和理论，并了解定位、定强基本方法和熟悉预报方法和思路；10.了解、熟悉我国沿海海域的天气气候特征，了解、熟悉海雾、风暴潮、海上大风的发生发展规律以及海雾、风暴潮、海上大风的分析预报方法和预报思路。
《天气预报》教学设计
鼓励学生在小组内互相学习，互相 帮助，共同提高学习效果。
在线交流与答疑辅导
利用在线平台进行交流
提供在线交流平台或社交媒体群组，方便学生随时提问和交流。
及时回复和解答问题
教师或助教应定期查看在线平台，及时回复学生的问题和疑惑。
定期在线答疑辅导
安排定期的在线答疑辅导时间，为学生提供针对性的指导和帮助。
概述天气预报的制作过程，包括数据收集、分析、预报制作、审核 等环节，以及天气预报的发布途径和时效性。
气象观测与数据分析
气象观测方法与设备
气象图表的识别与应用
介绍地面气象观测、高空探测、卫星 遥感等观测方法，以及使用的设备如 气象站、探空仪、卫星等。
介绍常见的气象图表（如天气图、卫 星云图、雷达图等），以及如何从图 表中获取天气信息和趋势分析。
课堂测验与作业成绩
课堂测验
通过小测验或简答题的形式，检验学生对课堂内容的掌握情 况。
作业成绩
布置与课程内容相关的作业，要求学生按时完成并提交，评 估学生对知识的理解和应用能力。
期中、期末考试成绩
期中考试
在学期中段进行综合性考试，考察学 生对前半学期所学内容的掌握情况。
期末考试
在学期末进行全面性考试，评估学生 对整个学期所学内容的理解和应用水 平。
《天气预报》教学设 计
汇报人：
2023-12-27
目录
• 课程介绍与目标 • 教学内容与方法 • 教学资源与环境 • 学生参与与互动 • 教学评估与反馈 • 课程特色与创新点
01
课程介绍与目标
《天气预报》课程背景
气象学基础
课程建立在学生对气象学基础知识有 一定了解的基础上，通过天气预报的 实践应用，加深学生对气象学原理和 方法的理解和掌握。
天气预报气象学与气象技术
天气预报气象学与气象技术气象学是研究大气现象和气象变化的科学领域。
而天气预报是气象学的重要应用之一，它通过分析气象要素，利用气象仪器和计算机模型，预测未来一段时间内的天气状况。
气象技术则是指在天气预报过程中所使用的技术手段和方法。
本文将介绍天气预报气象学与气象技术的相关内容。
一、气象学基础知识气象学研究的对象是大气层，主要探索大气现象及其发生机制。
大气由不同气体组成，其中主要成分是氮气和氧气，还有少量的二氧化碳、氢气等。
气象学通过观测和研究气象要素，如温度、湿度、气压、风向和风速等，来了解大气的特性和变化规律。
二、天气预报原理天气预报基于气象学的基础知识和大量的气象数据。
预报过程包括采集气象数据、分析气象要素、建立数值模型、进行计算和预测。
首先，气象仪器用于观测和记录气象要素的数值，如温度计、湿度计、气压计、风速仪等。
然后，气象学家通过对这些数据的分析，判断当前的天气状况和未来的发展趋势。
接下来，数值模型将气象要素转化为数学方程，通过计算机进行计算和模拟，得出预测结果。
最后，根据模型的输出和气象学家的经验判断，制作天气预报。
三、天气预报的方法天气预报有多种方法和技术，其中主要包括经验预报、统计预报和数值预报。
经验预报是基于气象学家的经验和观察经验来做出的预测，对于天气系统的运动和发展趋势具有较高的准确性。
统计预报则通过分析历史气象数据，建立统计模型来预测未来天气情况，该方法对于长期预报较为有效。
数值预报是利用数学方程和计算机模型来模拟大气运动和变化，并通过不断更新模型来提高预报准确度，属于当代天气预报中最常用的方法。
四、天气预报的应用天气预报对人们的日常生活和社会经济活动具有重要影响。
在农业方面，农民可以根据天气预报合理安排农作物的种植和收获时间，提高农作物的产量和质量。
在交通运输领域，航空公司和航运公司可以根据天气预报合理安排航班和航线，减少事故和延误。
在气象灾害防御方面，天气预报可以提前预警并采取相应措施，减少灾害造成的损失。
如何准确预测天气变化？云识天气教案为你解答!
如何准确预测天气变化？这是人类长期以来努力追寻的目标。
随着科技的进步和人类对大气层的认识不断深入，天气预报的精度也在不断提高。
而近年来，技术的发展，也为天气预报带来了更大的改变。
本篇文章将讨论如何利用技术提高天气预报的准确性，以及云识天气教案在其中的作用。
一、传统天气预报的不足传统的天气预报多是利用传感器、卫星、雷达等设备采集气象数据，然后运用数学、物理、化学等学科的知识进行计算模拟，最终得出天气预报结果。
这种方法虽然在技术上已经得到了不断的改进和完善，但还是存在一些固有的不足。
传统天气预报通常只能预报接下来1~5天的天气情况，对于长期天气趋势的预测则难以准确预测。
传统天气预报的结果仍然受到天气变化的影响，无法完全避免误差，尤其是在复杂的天气情况下误差更大。
人工预报过程需要耗费大量的时间和人力，成本较高。
二、技术的应用随着技术的发展，人类对天气预报的认识也随之加深，并有了更多的可能性。
技术通过对大数据的集成和分析，可以获得更准确的天气预报结果。
目前，技术主要应用于以下几个方面：1.深度学习深度学习是一种机器学习算法，其基本原理是通过模拟人脑神经网络的方式，从数据中学习并产生规律性的结论。
深度学习和传统的数值模型相比，更具有可解释性和准确性。
通过深度学习算法，可以更准确地预测气压、风速、降雨量等气象要素。
2.贝叶斯网络贝叶斯网络是一种概率图模型，其主要思想是通过先验知识和后验数据的融合，对不同因素之间的影响和关系进行量化。
贝叶斯网络可以帮助人们建立各种气象参数之间的关联图，准确预测各气象要素之间的变化和变化趋势。
3.支持向量机支持向量机是一种非线性分类方法，可以用来对各种气象数据进行分类和预测。
支持向量机可以结合大量的统计学方法和模块化的算法，得到较为准确的天气预报结果。
支持向量机还可以针对复杂天气情况，进行多分类预测，具备较好的适应性和鲁棒性。
三、云识天气教案的实践云识天气教案是一种针对小学生的科普教育，旨在让学生从天空中的云彩中学到天气预报的知识。
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③模式中的云与降水
• 大尺度凝结 R Rc (Rc∽100%）产生凝结降水, 释放 的潜热加热大气，使大气处于非饱和状态
• 对流参数化：对流发生的条件对流降水的计算及其 对大气运动的影响（加热作用）
• 对流参数化方案：
对流发生条件：条件不稳定大气，
3.现代天气预报的基础---数值预报
数值预报模式:
制作预报时所 用数值计算方 案的整体，是 实际大气的近 似数学模型。 表现为一组方 程式及其数值
求解方案。
模式
方程 支配大气运动的物理定律的数学表示 数值求解方案 实现对非线性偏微分方程的编程求解
（1）数值预报依据的物理定律和
4. 集合数值预报 —数值预报的最新发展
（1） 集合数值预报的概念
大气本质上是一个混沌系统
– 数值预报初始分析场不可避免的存在不确定性 （扰动），而且也将永远存在 =>即使数值预 报模式是完美的，初始场的不确定性可以使预 报存在很大的误差
➢ 核污染扩散数值预报系统 ➢ 集合数值预报系统（32个样本的初始扰动集合）
2002年9月26日20时24小时降雨预报 T213 9月26日08时850hPa风场24小时预报 9月26日15时红外卫星云图
• 数值预报为实现定时、定点、定量预 报开辟了有效途径
• 数值预报在对稀有事件（异常路径 台风、强暴雨）的预报方面具有潜在优 势
•大气探测技术
•数值预报技术
•计算机应用技术
卫星探测遥感资料在气象应用 中的重要地位，今后99%的新 的高空探测资料将是卫星资料 。
到2010年，星载观测设备将 是目前的3-4倍，届时，将需要 116人年进行资料同化处理相关 工作。
Nari
0116号台风突然增强
从加强为热带气旋到在广东登陆不足6小时
Assimilation——同化、消化、 吸收、融合
（5）我国的数值预报系统与应用
➢ 全球中期数值天气预报系统（T213L31，水平分辨率 60公里）
➢ 中国区域数值天气预报系统（HLAFS，水平分辨率 25公里）
➢ 区域数值天气预报系统（MM5，水平分辨率6公里） ➢ 台风数值预报系统 ➢ 大气污染数值预报系统 ➢ 沙尘暴数值预报系统
注：1996年TS评分是7-12月，1-6月评分因故缺评。
天气预报和气象服务深入到经济发展 和社会生活的任何一个角落，气象信 息对社会发展的作用比任何时期都显 著，当代社会气象信息的需求呈数百 倍的增长。
2. 天气预报的进步基础
天气预报作为一种实用技术，其发 展离不开大气科学理论与其他相关科学 技术的进步。纵观近年天气预报技术的 发展，是与三个领域的科学技术成就紧 密相联系的：
③给定求解条件：初值、边值。
（2）微分方程数值求解的基本方法及相关 概念
① 空间离散与时间积分一般的演变方程，在 空间和时间上都是连续的。
② 空间离散化方案 有限差分方案——格点模式 谱展开方案——谱模式
③时间积分方案
（3）物理过程在模式中的表述
① 影响天气变化的主要物理过程
• 辐射及其传输 • 大气中的湍流与扩散 • 边界层内的动量、
①抗灾防灾保障 ②社会重大活动 ③人民生活质量 ④专业气象应用
1、现代天气预报的基础：数值预报
• 水文站24小时降 雨量超过300毫 米，过程降雨量 为陕西省有记录 以来（近50年） 的最大值。
• 灾情严重：山洪 爆发，铁路运输 中断，汉江支流 洪峰流量达 5490m3/s, 接近 “千年一遇”， 洪水造成了132 人死亡，105人 失踪。
数学物理方程
* 牛顿第二定律 * 热力学第一定律 * 质量守恒定律（连续方程） * 状态方程 * 水汽（或水物质）守恒方程
• 在外力已知（或做一定假定）的情况下， 以上物理规律构成一个闭合的偏微分方程 组，原则上可以求解。为此，需要：
①用已知参数以及 程显式表示出来。
将其他物理过
②提出数值求解偏微分方程的方案。
热量、水汽输送 • 大气与下垫面间的
物质及能量交换 （ 陆面、海面、冰面等） • 水的相变——云与降水
特点： • 与模式所描述的尺度不同 • 精确计算无法实现 • 解决方案：参数化
② 参数化的概念
• 用模式变量（要素、尺度）来表述物理 过程对模式尺度的大气运动的影响（以 及模式对物理过程的控制）。
水汽辐合（低层流场） 降水计算： 水汽辐合=降水+气柱增湿 分配比例取决与环境条件
（4）资料同化
不规则观测点上
观测系统：不不完同整时刻
自由度问题与协调性问题
可能是非模式变量
与模式的动力、热力过程不完全协调
观测确定初值的问题成为： 使不同时刻、不同地点、不同 要素的观测资料融入随时间演 变的模式状态的过程——观测 资料的四维同化
二、现代天气预报技术
1.现代天气预报面临的任务 2.天气预报技术进步基础 3.现代天气预报的基础---数值预报 4.集合数值预报—数值预报的最新发展
1、现代天气预报所面临的任务
天气预报：预报员对当前天气状况、气候特点
和数值天气预报结果进行综合分析后，结合预报经 验对某一地区未来天气变化的预测。这是大气科学 服务于国民经济建设和人民生活服务的重要手段， 天气预报所面临的任务主要包括四个方面：
• 微型小台风 ，隐蔽性的 灾害特征。
• 台风造成 200多人死 亡和失踪， 人员损失是 近三十年少 有的。
1998-2001年中央气象台有无降水预报TS评分（%）
60
50
40
TS评分 30 20
24小时 48小时
10
0 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年
计算机技术的发展对天气预报的促进
• 计算机技术的发展为开展数值天气预报 ，处理大量信息以及图象化的显示提供 了有效的手段，使天气预报发生根本转 变。
数值预报是现代天气预报的基础
数值天气预报（简称数值预报）是现代天气预 报技术的主攻发展方向和创新前沿，数值天气预 报质量的高低，直接影响着天气预报准确率的高 低，数值天气预报的基础作用越来越显著。