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江淮梅雨江淮梅雨11、梅雨形勢預(yù)報(bào)2、中期預(yù)報(bào)技術(shù)3、長期預(yù)報(bào)技術(shù)1、梅雨形勢預(yù)報(bào)2梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)31、梅雨鋒系在130°E以西,梅雨鋒是較暖的極地大陸氣團(tuán)和南方季風(fēng)氣團(tuán)的界面,濕度梯度大;在130°E以東,則是較涼的極地海洋氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)的界面,溫度梯度大。2、低空急流和水汽輸送梅雨和低空急流關(guān)系密切,暴雨時(shí),皆有低空急流存在。在梅雨期間有70%以上的天數(shù)出現(xiàn)低空急流。79%的低空急流伴有暴雨,而83%的暴雨則伴有低空急流。1、梅雨鋒系在130°E以西,梅雨鋒是較暖的極地4梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)51、入梅前五天的副高120°E上的脊線在18°N以北,且五天中的日平均溫度有3天≥22℃;2、入梅的頭五天中必須有4天雨日(包括郊縣氣象站);3、若梅雨有分段現(xiàn)象,則每段梅雨結(jié)束后的平均氣溫必須都在22℃或以上,否則屬晚春連陰雨。要點(diǎn)要點(diǎn)6思路:(1)從太平洋副熱帶高壓脊的活動(dòng)著眼第一,太平洋高壓中心從東經(jīng)140°E以東增強(qiáng)西進(jìn)到巴士海峽偏東的洋面上,其中心在北緯22°--27°之間。第二,東亞低壓槽東移減弱,在我國大陸有西風(fēng)帶高壓脊和變性高壓(出現(xiàn)正△H24區(qū))并入太平洋高壓中。第三,入梅前,臺(tái)灣東南洋面有臺(tái)風(fēng)北上,促使太平洋高壓西伸北進(jìn),強(qiáng)度增強(qiáng)。第四,太平洋高壓西南方,南?;蛴《劝雿u的低壓向西北方移動(dòng),太平洋高壓脊線北跳至18°N以北。思路:7(2)從青藏高原和印度地區(qū)環(huán)流形勢著眼高原上空(東經(jīng)80°)有高壓脊建立印度的西南季風(fēng)爆發(fā)梅雨在1-2星期內(nèi)開始(3)短期預(yù)報(bào)地面:有一條冷鋒從西北南下,到長江流域成為東西向的準(zhǔn)靜止鋒。700或850毫巴:橫槽或東西向切變線。西南渦或西北渦隨冷槽東移。(2)從青藏高原和印度地區(qū)環(huán)流形勢著眼8梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)9梅雨期的地面形勢
梅雨期的地面天氣形勢是為東高西低的氣壓場。在長江中下游地區(qū),形成一條穩(wěn)定的降雨帶。這條雨帶在短時(shí)間里也往往有比較小的南北擺動(dòng)。
第一,鋒面特別穩(wěn)定。中下游帶來了持續(xù)的陰雨天氣;第二,梅雨鋒的南北兩側(cè)冷暖空氣性質(zhì)—濕度;
第三,它的降雨區(qū)在南北方向上很狹窄,但其降水強(qiáng)度強(qiáng)烈。梅雨期的地面形勢梅雨期的地面天氣形勢是10中高緯西風(fēng)帶環(huán)流特征
1、梅期亞洲地區(qū)急流(西風(fēng)帶)主要鋒區(qū)的三種類型(1)入梅前西風(fēng)急流已經(jīng)顯著北移至42.5°N或以北--梅期短、梅雨量少。(2)前期急流偏南,維持在32.5°N(或37.5°N),后期北移至42.5°N或以北--梅雨量一般屬正常到偏多。(3)整個(gè)梅期急流都穩(wěn)定在32.5°N~37.5°N之間,間或南北擺動(dòng)--梅雨量偏多,梅期偏長。中高緯西風(fēng)帶環(huán)流特征1、梅期亞洲地區(qū)急流(西風(fēng)帶)主要鋒區(qū)112、西風(fēng)帶阻塞系統(tǒng)—貝加爾湖—鄂霍次克海阻塞高壓(東阻)的作用(1)穩(wěn)定少變,致使梅雨天氣過程穩(wěn)定,持續(xù)時(shí)間較長。(2)它們對(duì)西風(fēng)帶有分支作用。(3)在阻塞高壓的西南方和東南方的冷渦。2、西風(fēng)帶阻塞系統(tǒng)—貝加爾湖—鄂霍次克海阻塞高壓12西太平洋副熱帶高壓的動(dòng)態(tài)特征
1、入梅后副熱帶高壓持續(xù)增強(qiáng),脊線穩(wěn)定北移--短梅、旱梅。2、入梅后,副熱帶高壓脊線在20°N~25°N之間擺動(dòng),出梅前發(fā)生突跳--梅期偏長,梅雨量偏多。3、入梅后,副熱帶高壓處于減弱、南退周期,這類梅期的特點(diǎn)是梅期偏長。西太平洋副熱帶高壓的動(dòng)態(tài)特征1、入梅后副熱帶高壓持續(xù)增強(qiáng),13直接影響梅雨的天氣系統(tǒng)
造成梅雨降水的天氣系統(tǒng)主要是700或850毫巴上的江淮切變線及其上的低渦,在地面圖上表現(xiàn)為靜止鋒和氣旋波。直接影響梅雨的天氣系統(tǒng)造成梅雨降水的天氣系統(tǒng)主要是700或14梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)15(1)正常梅雨:長江中下游地區(qū)正常的梅雨約在6月中旬開始,7月中旬結(jié)束。梅雨期長約20-30天,雨量在200-400毫米之間。
a、6月16日08時(shí)500百帕圖1976年梅雨(1)正常梅雨:長江中下游地區(qū)正常的梅雨約在6月中旬開始,716c、7月15日02時(shí)地面圖c、7月15日02時(shí)地面圖17(2)早梅雨:通常把“芒種”以前開始的梅雨,統(tǒng)稱為"早梅雨"。(3)遲梅雨:通常把6月下旬以后開始的梅雨稱為遲梅雨。(2)早梅雨:通常把“芒種”以前開始的梅雨,統(tǒng)稱(3)遲梅雨181969年梅雨a、6月24日08時(shí)500百帕圖b、7月17日08時(shí)500百帕圖1969年梅雨19(4)特長梅雨:1954年6月初就開始了,直到八月初才“出梅”。梅雨期長達(dá)兩個(gè)月。
1954年7月平均500hPa天氣形勢(4)特長梅雨:1954年6月初就開始了,直到八月初才“出梅20(5)“短梅”和“空梅”:出現(xiàn)機(jī)會(huì),平均為十年中1-2次。
(6)倒黃梅:維持時(shí)間不長,短則一周左右,長則十天半月。
(5)“短梅”和“空梅”:出現(xiàn)機(jī)會(huì),平均為十年中1-2次。
21梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)22(1)造成早梅雨的基本原因是西太平洋副熱帶高壓的北跳提早發(fā)生,使得我國東半部主要的降雨帶突然從南嶺以南移到長江中下游。
開梅早型環(huán)流特征(1)造成早梅雨的基本原因是西太平洋副熱帶高壓的北跳提早發(fā)23(2)遲梅雨:在對(duì)流層的中部一直維持著一支強(qiáng)勁的西風(fēng),抑制了西北太平洋副高的北抬,使得長江中下游的雨帶久久不能建立。開梅遲類環(huán)流特征(2)遲梅雨:在對(duì)流層的中部一直維持著一支強(qiáng)勁的西風(fēng),抑制24(3)特長梅雨:主要原因是“出梅”特別遲。第一,西北太平洋副熱帶高壓位置比正常年份偏南。第二,有一個(gè)強(qiáng)大的高氣壓,長期停留在西伯利亞上空。“阻塞”在高空西風(fēng)帶的通道上,使西風(fēng)急流分成兩支。(3)特長梅雨:主要原因是“出梅”特別遲。25(4)“短梅”與“空梅”:通常是副熱帶高壓與北方冷空氣兩者活動(dòng)不協(xié)調(diào)的結(jié)果。
(5)“倒黃梅”:是東亞上空大氣運(yùn)動(dòng)初夏到盛夏的季節(jié)轉(zhuǎn)變過程中發(fā)生反復(fù)所造成的。(6)梅雨異常的出現(xiàn),并不是長江中下游孤立的天氣氣候現(xiàn)象,全球范圍內(nèi)大氣運(yùn)動(dòng)的異常與海水溫度異常變化、全球火山活動(dòng)、太陽黑子的活動(dòng)等都有很大的關(guān)系。(4)“短梅”與“空梅”:通常是副熱帶高壓與北方冷空氣兩(26梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)27大氣環(huán)流特征:
1、中、高緯的阻塞形勢有利于冷空氣分股南下,尤其是東阻(貝加爾湖—鄂霍次克海),有利于暴雨和連續(xù)暴雨的發(fā)生。2、大尺度天氣系統(tǒng)的阻滯、調(diào)整、強(qiáng)烈發(fā)展、系統(tǒng)疊加,均有利于暴雨的持續(xù)和雨量增大。3、有西南或東南季風(fēng)伴隨低空急流的入流通道,有利于充足的水汽不斷地匯合到暴雨區(qū),使暴雨天氣持續(xù)。大氣環(huán)流特征:28江淮切變線:冷鋒式切變(偏北風(fēng)-西南風(fēng))暖鋒式切變(東南風(fēng)-西南風(fēng))靜止鋒式切變(偏東風(fēng)-偏西風(fēng))江淮切變線:29在低層35°N以北的西風(fēng)帶中,有小槽東移并且因移速北面快南面慢而逐漸順轉(zhuǎn),最后成東西向切變線。低層850-700百帕上,河西走廊有高壓脊或小高壓中心東移。其南側(cè)東北-偏東氣流與副熱帶高壓西北側(cè)的西南氣流構(gòu)成切變線。在低層,我國西南地區(qū)常有低渦或倒“V”形槽向東北方向發(fā)展,與北方西風(fēng)帶小槽連成一體,是切變線形成的一個(gè)有利條件。西太平洋副高呈東西向,強(qiáng)而穩(wěn)定。當(dāng)140°E以西的副高脊線位于18-25°N之間時(shí),對(duì)江淮切變線的形成最為有利。切變線形成后,在低層溫度場上常表現(xiàn)為南側(cè)暖中心,北側(cè)冷中心。在低層35°N以北的西風(fēng)帶中,有小槽東移并且因移速北面快南面30西南渦:
北槽南渦型,持續(xù)時(shí)間較短。東西向切變型,持續(xù)時(shí)間較久,易造成連續(xù)性暴雨。暖脊東撤型,北方變性高壓與副高之間有暖切變形成,低渦沿暖切變東傳。東北-西南向切變型,北方低槽東移時(shí),南段受副高阻擋順轉(zhuǎn)成為東北-西南切變線。西南渦:31梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)32預(yù)報(bào)要點(diǎn):(1)在5、6、7月內(nèi)陰雨結(jié)束前后副高脊線在27°N以北(副高中心在日本東南方)或副高中心在120--130°E,25°N以北,且日平均溫度≥27℃(2)在7月份當(dāng)副高脊線到30°N以北,晴天在6天以上,最高氣溫在30℃以上,之后再出現(xiàn)連陰雨,則此雨屬夏雨,不屬梅雨。預(yù)報(bào)要點(diǎn):33預(yù)報(bào)思路:(1)鍵是120°E副熱帶高壓脊線是否北跳至27°N以北。(2)東經(jīng)125°以東的太平洋高壓脊線北跳達(dá)4個(gè)緯距時(shí),東經(jīng)125°以西的副熱帶高壓脊線也迅速北跳,長江流域出梅。(3)青藏高原高壓東移與太平洋高壓合并,太平洋高壓脊北跳,長江流域出梅。此外,河套附近的西風(fēng)帶暖高壓脊東移與太平洋高壓脊合并西伸時(shí),長江流域出梅。預(yù)報(bào)思路:34(4)影響江淮的低槽是否明顯北縮,江淮以南轉(zhuǎn)成一致的西南氣流。地面圖上主要雨帶北移,長江流域梅雨結(jié)束。(5)在西太平洋菲律賓以東,關(guān)島以西地區(qū)有臺(tái)風(fēng)生成發(fā)展,向偏北方向移動(dòng),太平洋高壓斷裂分為兩個(gè)中心,大陸上副熱帶高壓北移控制長江流域,長江流域出梅;此外,如華南有臺(tái)風(fēng)登陸,太平洋高壓加強(qiáng)西伸北跳,導(dǎo)致長江流域出梅。(6)梅雨后期,如有冷空氣侵襲鄂霍次克海和烏拉爾阻塞高壓,使之崩潰,鄂霍次克海阻塞高壓的殘存部分與太平洋高壓合并,太平洋高壓北跳,長江流域出梅。(4)影響江淮的低槽是否明顯北縮,江淮以南轉(zhuǎn)成一致的西南氣流35梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)365-6月份,當(dāng)加爾各答500hPa穩(wěn)定西風(fēng)結(jié)束,出現(xiàn)東西風(fēng)相間連續(xù)3天120°E副高脊線≥20°N連續(xù)3天115°E、120°E、125°E經(jīng)度上588線平均位置≥25°N或115°E、120°E、125°E584線平均位置滿足≥30°N,≤35°N連續(xù)3天120°E上,-8℃等溫線位置≥35°N入梅環(huán)流調(diào)整日特征
5-6月份,當(dāng)加爾各答500hPa穩(wěn)定西風(fēng)結(jié)束,出現(xiàn)東
37出梅環(huán)流調(diào)整日特征120°E的副高脊線≥27°N(或115°E、
120°E、125°E的588線平均位置31°N)120°E,-8℃等溫線位置≥40°N入梅偏早環(huán)流調(diào)整日特征東亞地區(qū)有明顯的阻塞系統(tǒng)印緬槽發(fā)展完好巴湖槽(貝湖槽)穩(wěn)定出梅環(huán)流調(diào)整日特征120°E的副高脊線≥27°N(或115°38入梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征東亞(60°E以東)環(huán)流平直西風(fēng)帶無阻塞系統(tǒng)出梅偏早環(huán)流調(diào)整日特征副高主體明顯增強(qiáng),6月下旬后期-下旬,有592線副高中心西進(jìn)華南大陸西風(fēng)帶中緯度巴湖到貝湖地區(qū)過早地轉(zhuǎn)西南氣流,切斷了冷空氣的南輸入梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征東亞(60°E以東)環(huán)流平直出梅偏早環(huán)39出梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征副高偏弱,且主體偏東(相對(duì)于7月下旬)我國東北地區(qū)切斷冷渦深厚,對(duì)120°E副高脊線第二次北跳起了抑制作用旱梅環(huán)流調(diào)整日特征印緬槽入梅前后發(fā)展不明顯90°E以西、40°N以南的東亞副高偏強(qiáng)、偏西澇梅環(huán)流調(diào)整日特征印緬槽發(fā)展完好中緯度在入梅時(shí)就形成阻塞高壓出梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征副高偏弱,且主體偏東(相對(duì)于7月下旬)401、梅雨形勢預(yù)報(bào)2、中期預(yù)報(bào)技術(shù)3、長期預(yù)報(bào)技術(shù)1、梅雨形勢預(yù)報(bào)41中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征421、一個(gè)中期天氣過程,往往包括若干短期天氣過程,包括若干天氣系統(tǒng)的生消發(fā)展。2、中期天氣過程不僅在時(shí)間尺度上與短期天氣過程不同,而且在空間尺度上也不同。3、中期天氣過程既受大氣初始狀態(tài)的制約,又受外界能源(主要是非絕熱加熱)的影響。1、一個(gè)中期天氣過程,往往包括若干短期天氣過程,包括若干天氣43中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征44(1)要素氣候圖:如多年平均的各旬降水量圖、雨季始迄期、多雨少雨時(shí)段分布、氣溫圖、早晚霜凍出現(xiàn)的均值圖和極端圖、冷空氣活動(dòng)表等等。(2)環(huán)流氣候圖表:有旬或月的多年平均環(huán)流場、槽脊活動(dòng)頻率圖、副高位置和強(qiáng)度資料等。1、各種氣候資料圖表(1)要素氣候圖:如多年平均的各旬降水量圖、雨季始迄期、多雨45(3)物理量氣候圖:主要有平均基本氣流分布圖、急流分布圖、低緯合成風(fēng)資料、長波及超長波各分波位相角最易出現(xiàn)的地理位置等資料。(4)影響系統(tǒng)氣候圖:主要有不同月份臺(tái)風(fēng)路徑頻率圖、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度分布圖、臺(tái)風(fēng)生成源地分布圖、氣旋活動(dòng)頻率圖、西南低渦活動(dòng)頻率圖、冷高壓活動(dòng)頻率圖以及關(guān)鍵的或重要的天氣過程模式等。(3)物理量氣候圖:主要有平均基本氣流分布圖、急流分布圖、低46(1)時(shí)間平均圖:常用的時(shí)間平均圖有500hPa旬平均、候平均圖、3天滑動(dòng)平均圖以及相應(yīng)的距平圖、變高圖等資料。(2)空間平均圖:表達(dá)大尺度環(huán)流演變還可以應(yīng)用空間平均圖及其距平圖、變高圖。通過分析環(huán)流形勢的逐日連續(xù)變化及距平和變高演變趨勢,可以幫助確定超長波的調(diào)整和轉(zhuǎn)換。2、各種時(shí)間、空間平均圖(1)時(shí)間平均圖:常用的時(shí)間平均圖有500hPa旬平均、候平473、各種濾波合成圖和高層天氣圖(1)合成波高度圖:超長波合成圖,它是由波數(shù)為1-3波合成的,長波合成圖,是4-6波加平均場的合成圖。(2)高層天氣圖:指100hPa以上的平流層天氣圖,如50hPa、25hPa、10hPa天氣圖。3、各種濾波合成圖和高層天氣圖(1)合成波高度圖:超長波合成484、各種環(huán)流指數(shù)和特征量的時(shí)間演變曲線圖及時(shí)空剖面圖西風(fēng)環(huán)流指數(shù)曲線、低緯環(huán)流振動(dòng)曲線、關(guān)鍵區(qū)特征曲線及各種要素演變曲線等。在實(shí)際業(yè)務(wù)中采用了很多種時(shí)間剖面圖、槽脊活動(dòng)時(shí)間剖面圖、超長波或各分波時(shí)間剖面圖、能量時(shí)間剖面圖、低緯氣流時(shí)間剖面圖等。4、各種環(huán)流指數(shù)和特征量的時(shí)間演變曲線圖及時(shí)空剖面圖49中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征501、掌握天氣氣候特點(diǎn)
2、分析大型環(huán)流的演變
3、結(jié)合應(yīng)用中期數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果
4、單站氣象要素實(shí)況演變的應(yīng)用
1、掌握天氣氣候特點(diǎn)3、結(jié)合應(yīng)用中期數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果51中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征521、典型個(gè)例法2、歸納個(gè)例法
3、平均圖法
4、按預(yù)報(bào)量分類法
5、按預(yù)報(bào)因子分類法
1、典型個(gè)例法53中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征54我國數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展歷史年份發(fā)展內(nèi)容1954開始數(shù)值預(yù)報(bào)理論的研究1955用圖解法兩層模式作出500hPa24小時(shí)預(yù)報(bào)1959用計(jì)算機(jī)制做亞歐和北半球范圍的正壓和斜壓過濾模式預(yù)報(bào)1965發(fā)布北半球500hPa正壓預(yù)報(bào)1973原始方程3層絕熱模式業(yè)務(wù)試驗(yàn)1980A模式(歐亞范圍3層半隱式原始方程絕熱模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1982B模式1(北半球5層顯式原始方程非絕熱模式,72小時(shí)預(yù)報(bào))1982B模式2(亞洲范圍5層顯式原始方程非絕熱模式,36小時(shí)預(yù)報(bào))1990T42(北半球9層半隱式原始方程非絕熱譜模式,五天預(yù)報(bào))1990LAFS(亞洲范圍15層顯式原始方程非絕熱模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1993T63(全球16層半隱式原始方程非絕熱譜模式,七天預(yù)報(bào))1995HLAFS(亞洲范圍15層顯式原始方程非絕熱模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1995MTTP(西北太平洋/南海地區(qū)熱帶氣旋路徑預(yù)報(bào)模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1997T106(全球19層半隱式原始方程非絕熱譜模式,十天預(yù)報(bào))1997核污染源擴(kuò)散軌跡預(yù)報(bào)1997中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)我國數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展歷史年份發(fā)展內(nèi)容1954開始數(shù)值預(yù)報(bào)理55產(chǎn)生數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的主要原因1、數(shù)值模式所描述的大氣運(yùn)動(dòng)物理過程是有限的2、次網(wǎng)格過程參數(shù)化問題難以精確處理3、初始場不可能絕對(duì)準(zhǔn)確4、計(jì)算過程中的舍入誤差在所難免一是觀測誤差。二是資料密度問題。三是客觀分析造成的誤差。產(chǎn)生數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的主要原因1、數(shù)值模式所描述的大氣運(yùn)動(dòng)物理過56數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的分析和訂正天氣系統(tǒng)預(yù)報(bào)誤差分析系統(tǒng)漏報(bào)、空?qǐng)?bào)和能正確作出預(yù)報(bào)的情況系統(tǒng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差情況(偏強(qiáng)、正確、偏弱)系統(tǒng)移速預(yù)報(bào)誤差情況(偏快、正確、偏慢)氣象要素預(yù)報(bào)誤差分析降水預(yù)報(bào)的誤差分析,地面風(fēng)、空中風(fēng)、高度(氣壓)、氣溫等要素的誤差分析。
數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的分析和訂正天氣系統(tǒng)預(yù)報(bào)誤差分析57數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的定量應(yīng)用方法
(1)PP法
PP法是1959年由美國的克萊因提出的。它用歷史資料中與預(yù)報(bào)對(duì)象同時(shí)間的實(shí)際氣象參數(shù)作預(yù)報(bào)因子,建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系。即在建立統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方程時(shí),預(yù)報(bào)對(duì)象和預(yù)報(bào)因子都是同時(shí)的觀測(或診斷)值,而且預(yù)報(bào)因子是指數(shù)值預(yù)報(bào)能夠輸出,且用歷史天氣資料稍作加工就可以得到的量。數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的定量應(yīng)用方法(1)PP法58(2)MOS法
MOS法是1972年由美國氣象學(xué)家格萊恩和勞里提出并投入業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)使用的。MOS方法直接把數(shù)值預(yù)報(bào)模式的輸出產(chǎn)品作為預(yù)報(bào)因子,并與預(yù)報(bào)時(shí)效對(duì)應(yīng)時(shí)刻的天氣實(shí)況(預(yù)報(bào)對(duì)象)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系。(2)MOS法59應(yīng)注意的幾個(gè)問題注意天氣氣候規(guī)律的應(yīng)用關(guān)于小概率天氣預(yù)報(bào)中的樣本過濾(消空)問題注意再加工因子的使用不同時(shí)效的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的應(yīng)用問題應(yīng)注意的幾個(gè)問題60(3)卡爾曼濾波方法在PP和MOS方法中,從大量資料統(tǒng)計(jì)而得到的預(yù)報(bào)方程的回歸系數(shù)是固定不變的。而卡爾曼濾波方法中預(yù)報(bào)方程中的回歸系數(shù)是隨時(shí)間變化的。預(yù)報(bào)每向前延伸一步,都將預(yù)報(bào)結(jié)果與觀測進(jìn)行比較,其差別(預(yù)報(bào)誤差)將以適當(dāng)?shù)姆绞椒答伒交貧w系數(shù)的變化方程中去。通過利用前一時(shí)刻預(yù)報(bào)誤差的反饋信息來及時(shí)修正預(yù)報(bào)方程,以提高下一時(shí)刻的預(yù)報(bào)精度。(3)卡爾曼濾波方法61需要注意的幾個(gè)問題:
預(yù)報(bào)對(duì)象的選擇。預(yù)報(bào)因子的選擇。遞推濾波的時(shí)間間隔。預(yù)報(bào)精度。預(yù)報(bào)滯后現(xiàn)象需要注意的幾個(gè)問題:62(4)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很多種結(jié)構(gòu)模型,通常一般采用BP(BackPropagation)網(wǎng)絡(luò),它是一種單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)。BP網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)示意圖(4)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)BP網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)示意圖63資料的準(zhǔn)備:選取預(yù)報(bào)對(duì)象。選取預(yù)報(bào)因子(系統(tǒng)的輸入)。選取訓(xùn)練樣本。資料的準(zhǔn)備:64學(xué)習(xí)訓(xùn)練:構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值。如取0.4為初值。確定學(xué)習(xí)精度(如歷史概括率>90%),以決定學(xué)習(xí)訓(xùn)練結(jié)束的時(shí)機(jī)。逐個(gè)對(duì)輸入的樣本計(jì)算其輸出從輸出層到輸入層的后一層(隱層),計(jì)算反差,反向傳輸修正權(quán)值。當(dāng)輸出與期望不一致時(shí),重復(fù)前面的學(xué)習(xí)過程,直至達(dá)到精度要求或產(chǎn)生振蕩(不能收斂)學(xué)習(xí)訓(xùn)練:65(5)綜合集成方法
預(yù)報(bào)方法集成預(yù)報(bào)模式集成預(yù)報(bào)時(shí)效集成集合預(yù)報(bào)集成綜合預(yù)報(bào)集成(5)綜合集成方法66基本技術(shù):加權(quán)平均法
投票集成法多元決策加權(quán)法線性回歸集成法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成法多層遞階集成法基本技術(shù):加權(quán)平均法投票集成法671、梅雨形勢預(yù)報(bào)2、中期預(yù)報(bào)技術(shù)3、長期預(yù)報(bào)技術(shù)1、梅雨形勢預(yù)報(bào)681、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征691、長期天氣過程的非絕熱性影響長期天氣過程的非絕熱因子有很多,其中主要的有太陽活動(dòng)、冰雪覆蓋、陸地溫度異常,海溫等。2、長期天氣過程的全球性長期天氣過程是全球性的,這些過程應(yīng)該看成是大氣總環(huán)流的振蕩過程。1、長期天氣過程的非絕熱性701、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征71一、太陽活動(dòng)
二、海溫
1、海洋的巨大面積與質(zhì)量2、海洋的巨大熱慣性一、太陽活動(dòng)二、海溫1、海洋的巨大面積與質(zhì)量2、海洋的巨大熱72三、冰雪覆蓋地球上的冰雪覆蓋大致可分為三部分:海冰、大陸積雪和大陸冰蓋。典型冷夏和熱夏年北半球冬春積雪面積(106平方公里)歐亞積雪面積北美積雪面積北半球積雪面積冷夏年19721976平均24.122.923.514.014.314.238.037.237.6熱夏年19701975平均17.920.819.413.214.213.731.135.033.1三、冰雪覆蓋典型冷夏和熱夏年北半球冬春積雪面積(106平方公731月北極海冰與6月海平面氣壓相關(guān)場1月北極海冰與6月海平面氣壓相關(guān)場74四、亞洲季風(fēng)一般用10°-50°N范圍內(nèi),110°E與160°E之間的氣壓差來表示東亞季風(fēng)的強(qiáng)度。預(yù)報(bào)夏季風(fēng)的強(qiáng)弱則根據(jù)4月份夏季風(fēng)來臨的早晚來確定,一般夏季風(fēng)來臨早,當(dāng)年夏季風(fēng)正常到偏強(qiáng)的占85%;夏季風(fēng)來臨晚,當(dāng)年夏季風(fēng)正常到偏弱的占100%。四、亞洲季風(fēng)預(yù)報(bào)夏季風(fēng)的強(qiáng)弱則根據(jù)4月份夏季風(fēng)來臨75夏季風(fēng)強(qiáng)年夏季風(fēng)正常年夏季風(fēng)弱年1961(I)1960(I)1988(I)1981(I)1990(I)1964(I)1963(II)1959(I)1989(II)1973(I)1975(II)1962(II)1985(I)1994(I)1977(I)1957(II)1965(II)1982(II)1966(I)1958(I)1953(I)
1954(III)
1987(III)1972(II)1978(I)
1991(III)
1983(III)1984(II)1992(I)1971(II)1955(III)1974(III)1952(III)1993(III)1969(III)1979(II)1956(II)1980(III)1968(III)1967(I)1986(III)1970(III)1976(I)I類雨帶占73.3%II類雨帶占26.7%III類雨帶占0.0%I類雨帶占35.7%II類雨帶占35.7%III類雨帶占28.6%I類雨帶占14.2%II類雨帶占21.4%III類雨帶占64.3%夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)和我國夏季雨帶類型的關(guān)系
I類雨帶:雨帶主要位于黃河流域及其以北II類雨帶:雨帶主要位于黃河與長江之間III類雨帶:雨帶主要位于長江流域及其以南夏季風(fēng)強(qiáng)年夏季風(fēng)正常年夏季風(fēng)弱年1961(I)1957(II76四月份夏季風(fēng)來臨早遲與夏季風(fēng)強(qiáng)弱的關(guān)系
四月夏季風(fēng)來臨早四月夏季風(fēng)來臨遲1964(強(qiáng))1956(弱)1983(正)1954(正)1961(強(qiáng))1958(正)1984(正)1962(強(qiáng))1973(強(qiáng))1977(強(qiáng))1985(強(qiáng))1978(正)1963(強(qiáng))1988(強(qiáng))1959(強(qiáng))1994(強(qiáng))1952(弱)1979(弱)1975(強(qiáng))1981(強(qiáng))1992(正)1989(強(qiáng))1966(正)1960(強(qiáng))1980(弱)1990(強(qiáng))1991(正)1967(弱)1968(弱)1972(正)1982(正)1986(弱)1974(弱)1957(正)1965(正)1969(弱)1955(弱)1987(正)1993(弱)1970(弱)1971(弱)1976(弱)1953(正)強(qiáng)年占55.5%正常年占29.6%弱年占14.9%強(qiáng)年占0.0%正常年占37.5%弱年占62.5%四月份夏季風(fēng)來臨早遲與夏季風(fēng)強(qiáng)弱的關(guān)系四月夏季風(fēng)來臨早四月77五、OLR(向外長波輻射)
OLR反映了下墊面(海表)或云頂所放出的長波輻射。前者決定于海表溫度,后者決定于云頂溫度及云量。而云頂溫度又主要決定于對(duì)流的強(qiáng)度,因此OLR能反映熱帶對(duì)流的強(qiáng)度。五、OLR(向外長波輻射)781、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征791、環(huán)流指數(shù)與指數(shù)循環(huán)環(huán)流指數(shù)是用于定量描述大范圍環(huán)流的一種特征量,指數(shù)循環(huán)則是反映環(huán)流交替轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律。經(jīng)向度(經(jīng)向環(huán)流指數(shù))指數(shù)循環(huán)西風(fēng)(緯向環(huán)流)指數(shù)1、環(huán)流指數(shù)與指數(shù)循環(huán)經(jīng)向度(經(jīng)向環(huán)流指數(shù))西風(fēng)802、大氣活動(dòng)中心特征量副高特征量面積指數(shù)強(qiáng)度指數(shù)平均脊線位置西伸脊點(diǎn)北界位置東亞槽特征量東亞槽強(qiáng)度東亞槽位置極渦特征量(強(qiáng)度、位置)2、大氣活動(dòng)中心特征量811、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征821、經(jīng)驗(yàn)方法持續(xù)性方法許多氣象變量都呈現(xiàn)出某種程度的持續(xù)性,持續(xù)性的強(qiáng)度有強(qiáng)烈的季節(jié)和地理變化。周期或準(zhǔn)周期性一是觀測到的周期性必須是一個(gè)真實(shí)物理過程的再現(xiàn),而不是樣本分析過程中人為造成的;二是該周期性相應(yīng)的功率譜必須足夠大,說明該周期不是預(yù)報(bào)變量的隨機(jī)性而造成的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)普遍而始終存在的周期性是準(zhǔn)兩年振蕩。1、經(jīng)驗(yàn)方法832、物理統(tǒng)計(jì)方法
1、韻律分析法從天氣諺語中確定韻律利用天氣現(xiàn)象或天氣過程間隔時(shí)間頻數(shù)分布表確定韻律2、物理統(tǒng)計(jì)方法1、韻律分析法842、秩相關(guān)秩相似法秩相關(guān)秩相似法是利用求秩相關(guān)系數(shù)的方法去普查預(yù)報(bào)因子,并對(duì)秩相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),將達(dá)到一定信度標(biāo)準(zhǔn)的因子選取為相似分析指標(biāo),作為相似預(yù)報(bào)因子,再利用相似預(yù)報(bào)因子與歷史做相似分析,求出相似系數(shù),確定相似對(duì)象,最后建立預(yù)報(bào)方程。(1)秩相關(guān)秩相似法比較簡單,定量且使用效果比較穩(wěn)定。(2)預(yù)報(bào)因子盡可能多一些。2、秩相關(guān)秩相似法853、多層遞階預(yù)報(bào)方法多層遞階預(yù)報(bào)就是將單一的氣象要素或某些相關(guān)聯(lián)的氣象要素組合成隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù),且看成一個(gè)一維或多維的時(shí)間序列,用時(shí)間序列分析的方法進(jìn)行多層分析和多層遞階預(yù)報(bào),建立輸入—輸出模型。特點(diǎn):能充分考慮系統(tǒng)的時(shí)變特性。3、多層遞階預(yù)報(bào)方法864、大氣環(huán)流的EOF分析EOF分析即經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分析,是指用來分解氣象要素場的特征向量是由給定的氣象要素場序列本身具有的特征所確定的?;舅悸罚簩庀髨龇纸鉃橹慌c時(shí)間或空間有關(guān)的兩部分,與空間有關(guān)的部分由正交函數(shù)組成,稱為特征向量;與時(shí)間有關(guān)的部分表示正交函數(shù)隨時(shí)間的變化,稱為時(shí)間系數(shù)。4、大氣環(huán)流的EOF分析875、諧波分析諧波分析也叫波譜分析,就是把等壓面高度場沿緯圈作富里埃級(jí)數(shù)展開,求出波數(shù)n=1,2…等分波的振幅和位相角等特征量,再把波數(shù)1-3或4-6的分波疊加在一起,求出對(duì)應(yīng)于超長波或長波的合成高空形勢圖。5、諧波分析883、動(dòng)力學(xué)方法和動(dòng)力統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
1、大氣環(huán)流模式預(yù)報(bào)從實(shí)際的初值開始計(jì)算,做出未來月或季節(jié)的預(yù)報(bào),這相當(dāng)于用短期天氣預(yù)報(bào)的方法進(jìn)行外延。月預(yù)報(bào)季節(jié)預(yù)報(bào)3、動(dòng)力學(xué)方法和動(dòng)力統(tǒng)計(jì)學(xué)方法1、大氣環(huán)流模式預(yù)報(bào)892、概率預(yù)報(bào)蒙特卡洛方法滯后平均預(yù)報(bào)方法
2、概率預(yù)報(bào)901、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征911、東北夏季低溫東北夏季溫度指數(shù)與ENSO現(xiàn)象的關(guān)系(斜線柱體標(biāo)出ENSO事件發(fā)生的年份)1、東北夏季低溫東北夏季溫度指數(shù)與ENSO現(xiàn)象的關(guān)系(斜線柱922、我國東部的夏季降水異常厄爾尼諾年、反厄爾尼諾年與中國夏季三類雨型厄爾尼諾年當(dāng)年次年反厄爾尼諾年當(dāng)年次年1957-1958II類I類1955-1956III類II類1963-1964II類I類1964-1965I類II類1965-1966II類I類1967-1968I類III類1969-1970III類III類1970-1971III類II類1972-1973II類I類1973-1974I類III類1976-1977I類I類1975-1976II類I類1982-1983II類III類2、我國東部的夏季降水異常厄爾尼諾年、反厄爾尼諾年與中國夏季93歷次ENSO事件與長江中下游地區(qū)梅雨趨勢的關(guān)系事件年代長江中下游梅雨趨勢當(dāng)年次年開始增暖出現(xiàn)在冬秋季的ENSO事件1953-19541969-19701982-19831986-19871953年(0+)1969年(+)1982年(0+)1986年(0-)1954年(+)1970年(+)1983年(+)1987年(+)開始增暖出現(xiàn)在春夏季的ENSO事件1957-19581963-19641965-19661972-19731966-19771957年(0+)1963年(-)1965年(-)1972年(-)1976年(0-)1958年(-)1964年(0+)1966年(0-)1973年(-)1977年(-)歷次ENSO事件與長江中下游地區(qū)梅雨趨勢的關(guān)系事件年代長江中943、太平洋副高強(qiáng)度和西伸程度的年際變化赤道東太平洋SST(實(shí)線)與西太平洋副高面積指數(shù)(虛線)長期變化的關(guān)系3、太平洋副高強(qiáng)度和西伸程度的年際變化赤道東太平洋SST(實(shí)954、西太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)西太平洋和南海的編號(hào)及登陸臺(tái)風(fēng)1951-1990年歷年平均值ElNino年平均反ElNino年平均進(jìn)入180以西太平洋和南海的編號(hào)臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)28.1個(gè)24.8個(gè)30.9個(gè)登陸我國的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)7.0個(gè)5.6個(gè)7.6個(gè)4、西太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)西太平洋和南海的編號(hào)及登陸臺(tái)風(fēng)1951-961、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征97
美國100個(gè)站:5天--溫度距平預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為75%,降水距平預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率為59%
月---溫度距平預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為61%,降水距平預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率為52%
季---溫度距平預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為58%,降水距平預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率為51%對(duì)于一些劇烈天氣或局地預(yù)報(bào),尤其是臺(tái)風(fēng)和氣旋的發(fā)展,強(qiáng)雷暴和暴雨的爆發(fā)等現(xiàn)象,還不能完全依靠機(jī)器作出,預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)仍具有相當(dāng)?shù)牡匚?。并且?bào)預(yù)的途徑也應(yīng)是多種方法的綜合應(yīng)用。
美國100個(gè)站:對(duì)于一些劇烈天氣或98謝謝!謝謝!99江淮梅雨江淮梅雨1001、梅雨形勢預(yù)報(bào)2、中期預(yù)報(bào)技術(shù)3、長期預(yù)報(bào)技術(shù)1、梅雨形勢預(yù)報(bào)101梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)1021、梅雨鋒系在130°E以西,梅雨鋒是較暖的極地大陸氣團(tuán)和南方季風(fēng)氣團(tuán)的界面,濕度梯度大;在130°E以東,則是較涼的極地海洋氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)的界面,溫度梯度大。2、低空急流和水汽輸送梅雨和低空急流關(guān)系密切,暴雨時(shí),皆有低空急流存在。在梅雨期間有70%以上的天數(shù)出現(xiàn)低空急流。79%的低空急流伴有暴雨,而83%的暴雨則伴有低空急流。1、梅雨鋒系在130°E以西,梅雨鋒是較暖的極地103梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)1041、入梅前五天的副高120°E上的脊線在18°N以北,且五天中的日平均溫度有3天≥22℃;2、入梅的頭五天中必須有4天雨日(包括郊縣氣象站);3、若梅雨有分段現(xiàn)象,則每段梅雨結(jié)束后的平均氣溫必須都在22℃或以上,否則屬晚春連陰雨。要點(diǎn)要點(diǎn)105思路:(1)從太平洋副熱帶高壓脊的活動(dòng)著眼第一,太平洋高壓中心從東經(jīng)140°E以東增強(qiáng)西進(jìn)到巴士海峽偏東的洋面上,其中心在北緯22°--27°之間。第二,東亞低壓槽東移減弱,在我國大陸有西風(fēng)帶高壓脊和變性高壓(出現(xiàn)正△H24區(qū))并入太平洋高壓中。第三,入梅前,臺(tái)灣東南洋面有臺(tái)風(fēng)北上,促使太平洋高壓西伸北進(jìn),強(qiáng)度增強(qiáng)。第四,太平洋高壓西南方,南海或印度半島的低壓向西北方移動(dòng),太平洋高壓脊線北跳至18°N以北。思路:106(2)從青藏高原和印度地區(qū)環(huán)流形勢著眼高原上空(東經(jīng)80°)有高壓脊建立印度的西南季風(fēng)爆發(fā)梅雨在1-2星期內(nèi)開始(3)短期預(yù)報(bào)地面:有一條冷鋒從西北南下,到長江流域成為東西向的準(zhǔn)靜止鋒。700或850毫巴:橫槽或東西向切變線。西南渦或西北渦隨冷槽東移。(2)從青藏高原和印度地區(qū)環(huán)流形勢著眼107梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)108梅雨期的地面形勢
梅雨期的地面天氣形勢是為東高西低的氣壓場。在長江中下游地區(qū),形成一條穩(wěn)定的降雨帶。這條雨帶在短時(shí)間里也往往有比較小的南北擺動(dòng)。
第一,鋒面特別穩(wěn)定。中下游帶來了持續(xù)的陰雨天氣;第二,梅雨鋒的南北兩側(cè)冷暖空氣性質(zhì)—濕度;
第三,它的降雨區(qū)在南北方向上很狹窄,但其降水強(qiáng)度強(qiáng)烈。梅雨期的地面形勢梅雨期的地面天氣形勢是109中高緯西風(fēng)帶環(huán)流特征
1、梅期亞洲地區(qū)急流(西風(fēng)帶)主要鋒區(qū)的三種類型(1)入梅前西風(fēng)急流已經(jīng)顯著北移至42.5°N或以北--梅期短、梅雨量少。(2)前期急流偏南,維持在32.5°N(或37.5°N),后期北移至42.5°N或以北--梅雨量一般屬正常到偏多。(3)整個(gè)梅期急流都穩(wěn)定在32.5°N~37.5°N之間,間或南北擺動(dòng)--梅雨量偏多,梅期偏長。中高緯西風(fēng)帶環(huán)流特征1、梅期亞洲地區(qū)急流(西風(fēng)帶)主要鋒區(qū)1102、西風(fēng)帶阻塞系統(tǒng)—貝加爾湖—鄂霍次克海阻塞高壓(東阻)的作用(1)穩(wěn)定少變,致使梅雨天氣過程穩(wěn)定,持續(xù)時(shí)間較長。(2)它們對(duì)西風(fēng)帶有分支作用。(3)在阻塞高壓的西南方和東南方的冷渦。2、西風(fēng)帶阻塞系統(tǒng)—貝加爾湖—鄂霍次克海阻塞高壓111西太平洋副熱帶高壓的動(dòng)態(tài)特征
1、入梅后副熱帶高壓持續(xù)增強(qiáng),脊線穩(wěn)定北移--短梅、旱梅。2、入梅后,副熱帶高壓脊線在20°N~25°N之間擺動(dòng),出梅前發(fā)生突跳--梅期偏長,梅雨量偏多。3、入梅后,副熱帶高壓處于減弱、南退周期,這類梅期的特點(diǎn)是梅期偏長。西太平洋副熱帶高壓的動(dòng)態(tài)特征1、入梅后副熱帶高壓持續(xù)增強(qiáng),112直接影響梅雨的天氣系統(tǒng)
造成梅雨降水的天氣系統(tǒng)主要是700或850毫巴上的江淮切變線及其上的低渦,在地面圖上表現(xiàn)為靜止鋒和氣旋波。直接影響梅雨的天氣系統(tǒng)造成梅雨降水的天氣系統(tǒng)主要是700或113梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)114(1)正常梅雨:長江中下游地區(qū)正常的梅雨約在6月中旬開始,7月中旬結(jié)束。梅雨期長約20-30天,雨量在200-400毫米之間。
a、6月16日08時(shí)500百帕圖1976年梅雨(1)正常梅雨:長江中下游地區(qū)正常的梅雨約在6月中旬開始,7115c、7月15日02時(shí)地面圖c、7月15日02時(shí)地面圖116(2)早梅雨:通常把“芒種”以前開始的梅雨,統(tǒng)稱為"早梅雨"。(3)遲梅雨:通常把6月下旬以后開始的梅雨稱為遲梅雨。(2)早梅雨:通常把“芒種”以前開始的梅雨,統(tǒng)稱(3)遲梅雨1171969年梅雨a、6月24日08時(shí)500百帕圖b、7月17日08時(shí)500百帕圖1969年梅雨118(4)特長梅雨:1954年6月初就開始了,直到八月初才“出梅”。梅雨期長達(dá)兩個(gè)月。
1954年7月平均500hPa天氣形勢(4)特長梅雨:1954年6月初就開始了,直到八月初才“出梅119(5)“短梅”和“空梅”:出現(xiàn)機(jī)會(huì),平均為十年中1-2次。
(6)倒黃梅:維持時(shí)間不長,短則一周左右,長則十天半月。
(5)“短梅”和“空梅”:出現(xiàn)機(jī)會(huì),平均為十年中1-2次。
120梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)121(1)造成早梅雨的基本原因是西太平洋副熱帶高壓的北跳提早發(fā)生,使得我國東半部主要的降雨帶突然從南嶺以南移到長江中下游。
開梅早型環(huán)流特征(1)造成早梅雨的基本原因是西太平洋副熱帶高壓的北跳提早發(fā)122(2)遲梅雨:在對(duì)流層的中部一直維持著一支強(qiáng)勁的西風(fēng),抑制了西北太平洋副高的北抬,使得長江中下游的雨帶久久不能建立。開梅遲類環(huán)流特征(2)遲梅雨:在對(duì)流層的中部一直維持著一支強(qiáng)勁的西風(fēng),抑制123(3)特長梅雨:主要原因是“出梅”特別遲。第一,西北太平洋副熱帶高壓位置比正常年份偏南。第二,有一個(gè)強(qiáng)大的高氣壓,長期停留在西伯利亞上空?!白枞痹诟呖瘴黠L(fēng)帶的通道上,使西風(fēng)急流分成兩支。(3)特長梅雨:主要原因是“出梅”特別遲。124(4)“短梅”與“空梅”:通常是副熱帶高壓與北方冷空氣兩者活動(dòng)不協(xié)調(diào)的結(jié)果。
(5)“倒黃梅”:是東亞上空大氣運(yùn)動(dòng)初夏到盛夏的季節(jié)轉(zhuǎn)變過程中發(fā)生反復(fù)所造成的。(6)梅雨異常的出現(xiàn),并不是長江中下游孤立的天氣氣候現(xiàn)象,全球范圍內(nèi)大氣運(yùn)動(dòng)的異常與海水溫度異常變化、全球火山活動(dòng)、太陽黑子的活動(dòng)等都有很大的關(guān)系。(4)“短梅”與“空梅”:通常是副熱帶高壓與北方冷空氣兩(125梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)126大氣環(huán)流特征:
1、中、高緯的阻塞形勢有利于冷空氣分股南下,尤其是東阻(貝加爾湖—鄂霍次克海),有利于暴雨和連續(xù)暴雨的發(fā)生。2、大尺度天氣系統(tǒng)的阻滯、調(diào)整、強(qiáng)烈發(fā)展、系統(tǒng)疊加,均有利于暴雨的持續(xù)和雨量增大。3、有西南或東南季風(fēng)伴隨低空急流的入流通道,有利于充足的水汽不斷地匯合到暴雨區(qū),使暴雨天氣持續(xù)。大氣環(huán)流特征:127江淮切變線:冷鋒式切變(偏北風(fēng)-西南風(fēng))暖鋒式切變(東南風(fēng)-西南風(fēng))靜止鋒式切變(偏東風(fēng)-偏西風(fēng))江淮切變線:128在低層35°N以北的西風(fēng)帶中,有小槽東移并且因移速北面快南面慢而逐漸順轉(zhuǎn),最后成東西向切變線。低層850-700百帕上,河西走廊有高壓脊或小高壓中心東移。其南側(cè)東北-偏東氣流與副熱帶高壓西北側(cè)的西南氣流構(gòu)成切變線。在低層,我國西南地區(qū)常有低渦或倒“V”形槽向東北方向發(fā)展,與北方西風(fēng)帶小槽連成一體,是切變線形成的一個(gè)有利條件。西太平洋副高呈東西向,強(qiáng)而穩(wěn)定。當(dāng)140°E以西的副高脊線位于18-25°N之間時(shí),對(duì)江淮切變線的形成最為有利。切變線形成后,在低層溫度場上常表現(xiàn)為南側(cè)暖中心,北側(cè)冷中心。在低層35°N以北的西風(fēng)帶中,有小槽東移并且因移速北面快南面129西南渦:
北槽南渦型,持續(xù)時(shí)間較短。東西向切變型,持續(xù)時(shí)間較久,易造成連續(xù)性暴雨。暖脊東撤型,北方變性高壓與副高之間有暖切變形成,低渦沿暖切變東傳。東北-西南向切變型,北方低槽東移時(shí),南段受副高阻擋順轉(zhuǎn)成為東北-西南切變線。西南渦:130梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)131預(yù)報(bào)要點(diǎn):(1)在5、6、7月內(nèi)陰雨結(jié)束前后副高脊線在27°N以北(副高中心在日本東南方)或副高中心在120--130°E,25°N以北,且日平均溫度≥27℃(2)在7月份當(dāng)副高脊線到30°N以北,晴天在6天以上,最高氣溫在30℃以上,之后再出現(xiàn)連陰雨,則此雨屬夏雨,不屬梅雨。預(yù)報(bào)要點(diǎn):132預(yù)報(bào)思路:(1)鍵是120°E副熱帶高壓脊線是否北跳至27°N以北。(2)東經(jīng)125°以東的太平洋高壓脊線北跳達(dá)4個(gè)緯距時(shí),東經(jīng)125°以西的副熱帶高壓脊線也迅速北跳,長江流域出梅。(3)青藏高原高壓東移與太平洋高壓合并,太平洋高壓脊北跳,長江流域出梅。此外,河套附近的西風(fēng)帶暖高壓脊東移與太平洋高壓脊合并西伸時(shí),長江流域出梅。預(yù)報(bào)思路:133(4)影響江淮的低槽是否明顯北縮,江淮以南轉(zhuǎn)成一致的西南氣流。地面圖上主要雨帶北移,長江流域梅雨結(jié)束。(5)在西太平洋菲律賓以東,關(guān)島以西地區(qū)有臺(tái)風(fēng)生成發(fā)展,向偏北方向移動(dòng),太平洋高壓斷裂分為兩個(gè)中心,大陸上副熱帶高壓北移控制長江流域,長江流域出梅;此外,如華南有臺(tái)風(fēng)登陸,太平洋高壓加強(qiáng)西伸北跳,導(dǎo)致長江流域出梅。(6)梅雨后期,如有冷空氣侵襲鄂霍次克海和烏拉爾阻塞高壓,使之崩潰,鄂霍次克海阻塞高壓的殘存部分與太平洋高壓合并,太平洋高壓北跳,長江流域出梅。(4)影響江淮的低槽是否明顯北縮,江淮以南轉(zhuǎn)成一致的西南氣流134梅雨的特點(diǎn)入梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨的環(huán)流背景正常梅雨和異常梅雨異常梅雨的成因梅雨期間區(qū)域性連續(xù)暴雨和特大暴雨的預(yù)報(bào)出梅的預(yù)報(bào)要點(diǎn)及思路梅雨預(yù)報(bào)模型梅雨的特點(diǎn)1355-6月份,當(dāng)加爾各答500hPa穩(wěn)定西風(fēng)結(jié)束,出現(xiàn)東西風(fēng)相間連續(xù)3天120°E副高脊線≥20°N連續(xù)3天115°E、120°E、125°E經(jīng)度上588線平均位置≥25°N或115°E、120°E、125°E584線平均位置滿足≥30°N,≤35°N連續(xù)3天120°E上,-8℃等溫線位置≥35°N入梅環(huán)流調(diào)整日特征
5-6月份,當(dāng)加爾各答500hPa穩(wěn)定西風(fēng)結(jié)束,出現(xiàn)東
136出梅環(huán)流調(diào)整日特征120°E的副高脊線≥27°N(或115°E、
120°E、125°E的588線平均位置31°N)120°E,-8℃等溫線位置≥40°N入梅偏早環(huán)流調(diào)整日特征東亞地區(qū)有明顯的阻塞系統(tǒng)印緬槽發(fā)展完好巴湖槽(貝湖槽)穩(wěn)定出梅環(huán)流調(diào)整日特征120°E的副高脊線≥27°N(或115°137入梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征東亞(60°E以東)環(huán)流平直西風(fēng)帶無阻塞系統(tǒng)出梅偏早環(huán)流調(diào)整日特征副高主體明顯增強(qiáng),6月下旬后期-下旬,有592線副高中心西進(jìn)華南大陸西風(fēng)帶中緯度巴湖到貝湖地區(qū)過早地轉(zhuǎn)西南氣流,切斷了冷空氣的南輸入梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征東亞(60°E以東)環(huán)流平直出梅偏早環(huán)138出梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征副高偏弱,且主體偏東(相對(duì)于7月下旬)我國東北地區(qū)切斷冷渦深厚,對(duì)120°E副高脊線第二次北跳起了抑制作用旱梅環(huán)流調(diào)整日特征印緬槽入梅前后發(fā)展不明顯90°E以西、40°N以南的東亞副高偏強(qiáng)、偏西澇梅環(huán)流調(diào)整日特征印緬槽發(fā)展完好中緯度在入梅時(shí)就形成阻塞高壓出梅偏遲環(huán)流調(diào)整日特征副高偏弱,且主體偏東(相對(duì)于7月下旬)1391、梅雨形勢預(yù)報(bào)2、中期預(yù)報(bào)技術(shù)3、長期預(yù)報(bào)技術(shù)1、梅雨形勢預(yù)報(bào)140中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征1411、一個(gè)中期天氣過程,往往包括若干短期天氣過程,包括若干天氣系統(tǒng)的生消發(fā)展。2、中期天氣過程不僅在時(shí)間尺度上與短期天氣過程不同,而且在空間尺度上也不同。3、中期天氣過程既受大氣初始狀態(tài)的制約,又受外界能源(主要是非絕熱加熱)的影響。1、一個(gè)中期天氣過程,往往包括若干短期天氣過程,包括若干天氣142中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征143(1)要素氣候圖:如多年平均的各旬降水量圖、雨季始迄期、多雨少雨時(shí)段分布、氣溫圖、早晚霜凍出現(xiàn)的均值圖和極端圖、冷空氣活動(dòng)表等等。(2)環(huán)流氣候圖表:有旬或月的多年平均環(huán)流場、槽脊活動(dòng)頻率圖、副高位置和強(qiáng)度資料等。1、各種氣候資料圖表(1)要素氣候圖:如多年平均的各旬降水量圖、雨季始迄期、多雨144(3)物理量氣候圖:主要有平均基本氣流分布圖、急流分布圖、低緯合成風(fēng)資料、長波及超長波各分波位相角最易出現(xiàn)的地理位置等資料。(4)影響系統(tǒng)氣候圖:主要有不同月份臺(tái)風(fēng)路徑頻率圖、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度分布圖、臺(tái)風(fēng)生成源地分布圖、氣旋活動(dòng)頻率圖、西南低渦活動(dòng)頻率圖、冷高壓活動(dòng)頻率圖以及關(guān)鍵的或重要的天氣過程模式等。(3)物理量氣候圖:主要有平均基本氣流分布圖、急流分布圖、低145(1)時(shí)間平均圖:常用的時(shí)間平均圖有500hPa旬平均、候平均圖、3天滑動(dòng)平均圖以及相應(yīng)的距平圖、變高圖等資料。(2)空間平均圖:表達(dá)大尺度環(huán)流演變還可以應(yīng)用空間平均圖及其距平圖、變高圖。通過分析環(huán)流形勢的逐日連續(xù)變化及距平和變高演變趨勢,可以幫助確定超長波的調(diào)整和轉(zhuǎn)換。2、各種時(shí)間、空間平均圖(1)時(shí)間平均圖:常用的時(shí)間平均圖有500hPa旬平均、候平1463、各種濾波合成圖和高層天氣圖(1)合成波高度圖:超長波合成圖,它是由波數(shù)為1-3波合成的,長波合成圖,是4-6波加平均場的合成圖。(2)高層天氣圖:指100hPa以上的平流層天氣圖,如50hPa、25hPa、10hPa天氣圖。3、各種濾波合成圖和高層天氣圖(1)合成波高度圖:超長波合成1474、各種環(huán)流指數(shù)和特征量的時(shí)間演變曲線圖及時(shí)空剖面圖西風(fēng)環(huán)流指數(shù)曲線、低緯環(huán)流振動(dòng)曲線、關(guān)鍵區(qū)特征曲線及各種要素演變曲線等。在實(shí)際業(yè)務(wù)中采用了很多種時(shí)間剖面圖、槽脊活動(dòng)時(shí)間剖面圖、超長波或各分波時(shí)間剖面圖、能量時(shí)間剖面圖、低緯氣流時(shí)間剖面圖等。4、各種環(huán)流指數(shù)和特征量的時(shí)間演變曲線圖及時(shí)空剖面圖148中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征1491、掌握天氣氣候特點(diǎn)
2、分析大型環(huán)流的演變
3、結(jié)合應(yīng)用中期數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果
4、單站氣象要素實(shí)況演變的應(yīng)用
1、掌握天氣氣候特點(diǎn)3、結(jié)合應(yīng)用中期數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果150中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征1511、典型個(gè)例法2、歸納個(gè)例法
3、平均圖法
4、按預(yù)報(bào)量分類法
5、按預(yù)報(bào)因子分類法
1、典型個(gè)例法152中期天氣過程特征中期天氣預(yù)報(bào)的圖表工具中期天氣預(yù)報(bào)的一般思路建立天氣過程模式的方法中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中期天氣過程特征153我國數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展歷史年份發(fā)展內(nèi)容1954開始數(shù)值預(yù)報(bào)理論的研究1955用圖解法兩層模式作出500hPa24小時(shí)預(yù)報(bào)1959用計(jì)算機(jī)制做亞歐和北半球范圍的正壓和斜壓過濾模式預(yù)報(bào)1965發(fā)布北半球500hPa正壓預(yù)報(bào)1973原始方程3層絕熱模式業(yè)務(wù)試驗(yàn)1980A模式(歐亞范圍3層半隱式原始方程絕熱模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1982B模式1(北半球5層顯式原始方程非絕熱模式,72小時(shí)預(yù)報(bào))1982B模式2(亞洲范圍5層顯式原始方程非絕熱模式,36小時(shí)預(yù)報(bào))1990T42(北半球9層半隱式原始方程非絕熱譜模式,五天預(yù)報(bào))1990LAFS(亞洲范圍15層顯式原始方程非絕熱模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1993T63(全球16層半隱式原始方程非絕熱譜模式,七天預(yù)報(bào))1995HLAFS(亞洲范圍15層顯式原始方程非絕熱模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1995MTTP(西北太平洋/南海地區(qū)熱帶氣旋路徑預(yù)報(bào)模式,48小時(shí)預(yù)報(bào))1997T106(全球19層半隱式原始方程非絕熱譜模式,十天預(yù)報(bào))1997核污染源擴(kuò)散軌跡預(yù)報(bào)1997中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)我國數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展歷史年份發(fā)展內(nèi)容1954開始數(shù)值預(yù)報(bào)理154產(chǎn)生數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的主要原因1、數(shù)值模式所描述的大氣運(yùn)動(dòng)物理過程是有限的2、次網(wǎng)格過程參數(shù)化問題難以精確處理3、初始場不可能絕對(duì)準(zhǔn)確4、計(jì)算過程中的舍入誤差在所難免一是觀測誤差。二是資料密度問題。三是客觀分析造成的誤差。產(chǎn)生數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的主要原因1、數(shù)值模式所描述的大氣運(yùn)動(dòng)物理過155數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的分析和訂正天氣系統(tǒng)預(yù)報(bào)誤差分析系統(tǒng)漏報(bào)、空?qǐng)?bào)和能正確作出預(yù)報(bào)的情況系統(tǒng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差情況(偏強(qiáng)、正確、偏弱)系統(tǒng)移速預(yù)報(bào)誤差情況(偏快、正確、偏慢)氣象要素預(yù)報(bào)誤差分析降水預(yù)報(bào)的誤差分析,地面風(fēng)、空中風(fēng)、高度(氣壓)、氣溫等要素的誤差分析。
數(shù)值預(yù)報(bào)誤差的分析和訂正天氣系統(tǒng)預(yù)報(bào)誤差分析156數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的定量應(yīng)用方法
(1)PP法
PP法是1959年由美國的克萊因提出的。它用歷史資料中與預(yù)報(bào)對(duì)象同時(shí)間的實(shí)際氣象參數(shù)作預(yù)報(bào)因子,建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系。即在建立統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方程時(shí),預(yù)報(bào)對(duì)象和預(yù)報(bào)因子都是同時(shí)的觀測(或診斷)值,而且預(yù)報(bào)因子是指數(shù)值預(yù)報(bào)能夠輸出,且用歷史天氣資料稍作加工就可以得到的量。數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的定量應(yīng)用方法(1)PP法157(2)MOS法
MOS法是1972年由美國氣象學(xué)家格萊恩和勞里提出并投入業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)使用的。MOS方法直接把數(shù)值預(yù)報(bào)模式的輸出產(chǎn)品作為預(yù)報(bào)因子,并與預(yù)報(bào)時(shí)效對(duì)應(yīng)時(shí)刻的天氣實(shí)況(預(yù)報(bào)對(duì)象)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系。(2)MOS法158應(yīng)注意的幾個(gè)問題注意天氣氣候規(guī)律的應(yīng)用關(guān)于小概率天氣預(yù)報(bào)中的樣本過濾(消空)問題注意再加工因子的使用不同時(shí)效的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的應(yīng)用問題應(yīng)注意的幾個(gè)問題159(3)卡爾曼濾波方法在PP和MOS方法中,從大量資料統(tǒng)計(jì)而得到的預(yù)報(bào)方程的回歸系數(shù)是固定不變的。而卡爾曼濾波方法中預(yù)報(bào)方程中的回歸系數(shù)是隨時(shí)間變化的。預(yù)報(bào)每向前延伸一步,都將預(yù)報(bào)結(jié)果與觀測進(jìn)行比較,其差別(預(yù)報(bào)誤差)將以適當(dāng)?shù)姆绞椒答伒交貧w系數(shù)的變化方程中去。通過利用前一時(shí)刻預(yù)報(bào)誤差的反饋信息來及時(shí)修正預(yù)報(bào)方程,以提高下一時(shí)刻的預(yù)報(bào)精度。(3)卡爾曼濾波方法160需要注意的幾個(gè)問題:
預(yù)報(bào)對(duì)象的選擇。預(yù)報(bào)因子的選擇。遞推濾波的時(shí)間間隔。預(yù)報(bào)精度。預(yù)報(bào)滯后現(xiàn)象需要注意的幾個(gè)問題:161(4)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很多種結(jié)構(gòu)模型,通常一般采用BP(BackPropagation)網(wǎng)絡(luò),它是一種單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)。BP網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)示意圖(4)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)BP網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)示意圖162資料的準(zhǔn)備:選取預(yù)報(bào)對(duì)象。選取預(yù)報(bào)因子(系統(tǒng)的輸入)。選取訓(xùn)練樣本。資料的準(zhǔn)備:163學(xué)習(xí)訓(xùn)練:構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值。如取0.4為初值。確定學(xué)習(xí)精度(如歷史概括率>90%),以決定學(xué)習(xí)訓(xùn)練結(jié)束的時(shí)機(jī)。逐個(gè)對(duì)輸入的樣本計(jì)算其輸出從輸出層到輸入層的后一層(隱層),計(jì)算反差,反向傳輸修正權(quán)值。當(dāng)輸出與期望不一致時(shí),重復(fù)前面的學(xué)習(xí)過程,直至達(dá)到精度要求或產(chǎn)生振蕩(不能收斂)學(xué)習(xí)訓(xùn)練:164(5)綜合集成方法
預(yù)報(bào)方法集成預(yù)報(bào)模式集成預(yù)報(bào)時(shí)效集成集合預(yù)報(bào)集成綜合預(yù)報(bào)集成(5)綜合集成方法165基本技術(shù):加權(quán)平均法
投票集成法多元決策加權(quán)法線性回歸集成法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成法多層遞階集成法基本技術(shù):加權(quán)平均法投票集成法1661、梅雨形勢預(yù)報(bào)2、中期預(yù)報(bào)技術(shù)3、長期預(yù)報(bào)技術(shù)1、梅雨形勢預(yù)報(bào)1671、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征1681、長期天氣過程的非絕熱性影響長期天氣過程的非絕熱因子有很多,其中主要的有太陽活動(dòng)、冰雪覆蓋、陸地溫度異常,海溫等。2、長期天氣過程的全球性長期天氣過程是全球性的,這些過程應(yīng)該看成是大氣總環(huán)流的振蕩過程。1、長期天氣過程的非絕熱性1691、長期天氣過程的特征2、影響長期天氣過程的物理因子3、大氣環(huán)流的定量表征方法4、長期天氣預(yù)報(bào)的一般方法5、海氣相互作用與長期天氣預(yù)報(bào)6、長期天氣預(yù)報(bào)的水平和前景1、長期天氣過程的特征170一、太陽活動(dòng)
二、海溫
1、海洋的巨大面積與質(zhì)量2、海洋的巨大熱慣性一、太陽活動(dòng)二、海溫1、海洋的巨大面積與質(zhì)量2、海洋的巨大熱171三、冰雪覆蓋地球上的冰雪覆蓋大致可分為三部分:海冰、大陸積雪和大陸冰蓋。典型冷夏和熱夏年北半球冬春積雪面積(106平方公里)歐亞積雪面積北美積雪面積北半球積雪面積冷夏年19721976平均24.122.923.514.014.314.238.037.237.6熱夏年19701975平均17.920.819.413.214.213.731.135.033.1三、冰雪覆蓋典型冷夏和熱夏年北半球冬春積雪面積(106平方公1721月北極海冰與6月海平面氣壓相關(guān)場1月北極海冰與6月海平面氣壓相關(guān)場173四、亞洲季風(fēng)一般用10°-50°N范圍內(nèi),110°E與160°E之間的氣壓差來表示東亞季風(fēng)的強(qiáng)度。預(yù)報(bào)夏季風(fēng)的強(qiáng)弱則根據(jù)4月份夏季風(fēng)來臨的早晚來確定,一般夏季風(fēng)來臨早,當(dāng)年夏季風(fēng)正常到偏強(qiáng)的占85%;夏季風(fēng)來臨晚,當(dāng)年夏季風(fēng)正常到偏弱的占100%。四、亞洲季風(fēng)預(yù)報(bào)夏季風(fēng)的強(qiáng)弱則根據(jù)4月份夏季風(fēng)來臨174夏季風(fēng)強(qiáng)年夏季風(fēng)正常年夏季風(fēng)弱年1961(I)1960(I)1988(I)1981(I)1990(I)1964(I)1963(II)1959(I)1989(II)1973(I)1
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