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  天气图预报方法已有100多年历史,自从有电报后,各地同时间观测的气象资料能及时集中到各国的气象中心,分析出天气图。从天气图上看到一个个高、低压系统在移动着,这类天气系统在移动过程中给各地带来了天气变化。我们从天气图上分析出天气系统,预报它们在未来的移动和强度变化(包括生成和消亡),就能推论各地区未来天气的变化,这就是天气图预报方法的主要依据。我们分析各种天气图或其他辅助图表,目的就在于及时分析出引起各地天气变化的天气系统。天气图分析正确与否,是天气图预报方法的前提。天气图预报方法首先要做出天气形势预报,即预报出天气图上已有的天气系统,它们未来的移动和强度变化,同时还要判断有无新生的天气系统产生。

  在天气形势预报中,最简单的方法是外推法,即假定未来天气系统的移动和变化与起始时刻的情况相同,这种方法也称作持续性法。其次是气象员在长期天气预报的实践中,总结出有关天气系统移动或强度变化的经验预报规则,这些经验规则在天气形势预报中也有很大作用。此外,从动力气象学的一些理论中,也可以推论出一些有关天气形势预报的规则。气象员根据这些就可以作出未来的天气形势预报。

  近30年来,由于电子计算机的出现,趋向于改由机器作天气形势预报图,这种预报称作数值预报,图表示数值预报的内容。数值预报的第一步要求对所预报的天气系统从生成到消亡的主要物理过程有所认识,并将其概括成一组物理定律;第二步将这组物理定律用数学方程组表达出来,并且对这个方程组用电子计算机来求解。由于电子计算机的速度和容量有限,对方程组必须作适当简化;第三步将起始时刻的各层天气图资料编入机器;第四步由机器对这组议程进行求解,便算出未来各个时刻、各个地点和各高度上的高压面高度、温度、湿度和风速矢量的三个分量u,v,w的预报值。

  电子计算机在作压、温、湿、风的预报时,是一小段一小段时间往前预报的。例如,根据起始时刻的天气图,先算出10分钟以后的预报图,然后将这张预报图作为起始时刻的天气图,算出10分钟以后的预报图。这样一步一步连续作下去,便能算出未来24小时或48小时的预报图。如果得到一张24小时预报图,先后要作一百次左右的预报。假如我们要计算的站点(在数值预报中称作网格点)为50×50=2500点,高度取10层,对各个站各个高度预报六个气象要素(压、温、湿和三个风速分量),作一次24小时预报就需要进行一千五百万次运算。目前各国探空站的密度大约相隔400~500公里有一个站,所以由数值预报作出的各种形势预报图,只能抓住大尺度天气系统的活动,小于400公里的中小天气系统便预报不出来。

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  由电子计算机作出的天气形势预报图,比用手工方法制作预报图要客观。根据检验结果,高空天气形势图,用电子计算机制作的比手工制作的要好。对地面天气图来讲,两种方法制作的效果差不多。目前开展数值预报业务的国家发布的各种天气形势预报图,大多是由机器作出并经过气象员修改后才发出的。

  天气形势预报图作出后,根据天气形势再作出各地区的天气(阴、晴、雨、雪和灾害性天气等)预报。天气预报困难较大,即使天气形势预报正确,天气预报不一定就报对,因为天气形势和天气并不是一一对应的。所以,从天气形势预报过渡到具体的天气预报,主要依靠气象员的判断,这样,气象员的经验就很重要。气象员在长期预报实践中,将本地区的重要天气编成档案或分成类型,天气形势预报确定后,从档案中找出最类似的过去个例或天气型,根据它们作出天气预报。在过去30年中,天气形势预报进展很快,但从天气形势过渡到具体天气预报,却没有很大进展,这是目前天气图预报方法中的问题之一。

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channelId 1 1 天气图预报方法 1