天氣預(yù)報技術(shù)與方法(基層臺站氣象業(yè)務(wù)系列培訓(xùn)教材)_pdf

1、1天氣預(yù)報技術(shù)與方法(基層臺站氣象業(yè)務(wù)系列培訓(xùn)教材)天氣預(yù)報技術(shù)與方法(基層臺站氣象業(yè)務(wù)系列培訓(xùn)教材)1. 前言作為全國氣象部門基層臺站氣象業(yè)務(wù)系列培訓(xùn)教材之一，《天氣預(yù)報技術(shù)與方法》的編寫目的是為地市級和縣級氣象局預(yù)報員提供預(yù)報業(yè)務(wù)培訓(xùn)教材，也可作為其他預(yù)報員的業(yè)務(wù)參考和大學(xué)生、研究生的教學(xué)參考書。我們假定讀者是氣象專業(yè)本科或研究生畢業(yè)、或者經(jīng)過天氣預(yù)報專門培訓(xùn)的非氣象專業(yè)畢業(yè)的預(yù)報員，也就是說讀者學(xué)習(xí)過天氣學(xué)，對天氣預(yù)報的原理和方法

2、已經(jīng)有較好的基礎(chǔ)。因此，本書盡量簡化概念性、原理性描述，盡量介紹新的技術(shù)方法、研究成果和規(guī)范標(biāo)準，盡量使用新的天氣個例和資料圖表，特別是直接針對預(yù)報員工作平臺——MICAPS系統(tǒng)制作圖表、調(diào)閱資料、描述流程，以幫助讀者建立預(yù)報思路、提高業(yè)務(wù)技能，這也是本教材的一個特色。根據(jù)目前我國天氣預(yù)報業(yè)務(wù)體系的業(yè)務(wù)分工，地市級和縣級氣象局主要負責(zé)短期、短時和臨近預(yù)報業(yè)務(wù)，因此，本書不涉及中期以上時效的預(yù)報問題。本書的編寫工作由中國氣象局培訓(xùn)中心組織

3、，河北省氣象局牽頭承擔(dān)。編寫組由北京、天津、河北、遼寧、甘肅、上海、河南、湖北、廣東等?。ㄊ校庀缶质紫A(yù)報員組成。河北省氣象臺景華負責(zé)“第一章天氣分析的內(nèi)容和方法”（其中“集合預(yù)報”部分由國家氣象中心康志明負責(zé)編寫）、湖北省氣象臺李才媛負責(zé)“第二章 要素預(yù)報”、河北省氣象臺張迎新負責(zé)“第三章暴雨預(yù)報”、天津市氣象臺易笑園負責(zé)“第四章強對流天氣預(yù)報”、北京市氣象臺孫繼松負責(zé)“第五章霧、霾預(yù)報”、遼寧省氣象臺孫欣負責(zé)“第六章暴雪預(yù)報”、河

4、南省氣象臺吳蓁負責(zé)“第七章寒潮預(yù)報”、甘肅省氣象臺楊建才負責(zé)“第八章沙塵暴預(yù)報”、廣東省氣象臺黃忠負責(zé)“第九章熱帶氣旋預(yù)報”、上海市氣象臺曹曉崗負責(zé)“第十章海洋天氣預(yù)報”。河北省氣象局姚學(xué)祥、河北省氣象培訓(xùn)中心林朝旭和河北省人工影響天氣辦公室李云川分別審閱全書。本書在編寫過程中，得到了多位專家的指導(dǎo)和很多預(yù)報員的幫助。中國氣象局章國材研究員參與教材編寫大綱的研討并認真審閱全書，在本書編寫風(fēng)格、章節(jié)設(shè)計、內(nèi)容編排等方面都提出了很好的意見。

5、北京大學(xué)陶祖鈺教授，中國氣象局培訓(xùn)中心俞小鼎教授、高學(xué)浩教授和肖子牛研究員，中國氣象局預(yù)報與網(wǎng)絡(luò)司畢寶貴研究員，北京市氣象臺喬林研究員，天津市氣象局郭虎研究員，上海市氣象局余暉研究員，國家氣象中心許映龍研究員，廣州中心氣象臺程正泉博士，河北省氣象臺陳小雷高工，石家莊市氣象局連志鸞研究員，河北省氣象局盧建立高工等專家對本教材的編寫提供了支持或指導(dǎo)。國家氣候中心為本教材提供了氣候分析資料。在此謹表謝意。在本書初稿修改過程中，曾征求河北省氣象

6、臺、石家莊市氣象臺和保定市氣象臺預(yù)報員意見。本書送審之前，河北省氣象局舉辦了全省預(yù)報員天氣預(yù)報培訓(xùn)班，把本書作為培訓(xùn)教材進行試用，并邀請本書編委們主講，學(xué)員們對本教材提出了很多有價值的修改意見。在此謹表謝意。由于本教材多選用近年來發(fā)生的天氣個例、作者個人經(jīng)驗總結(jié)和近期發(fā)表的論文、技術(shù)報告，在理論方面尚不太成熟，加之編寫時間限制、編寫人員經(jīng)驗不足，難免疏漏之處，敬請讀者提出寶貴意見。姚學(xué)祥2010年12月2. 第1章 天氣分析的內(nèi)容和方法

7、學(xué)習(xí)要點本章介紹了常用的天氣分析預(yù)報的資料、圖表、分析方法、預(yù)報方法和預(yù)報思路。第 1 / 311 頁3天氣預(yù)報技術(shù)與方法(基層臺站氣象業(yè)務(wù)系列培訓(xùn)教材)(a) (b)圖1.2 MICAPS中顯示的地面和500hPa天氣圖(a)2009年10月15日14:00地面圖；(b)2009年8月17日08:00 500hPa圖地面圖主要分析海平面氣壓場（即海平面氣壓等值線），分為低壓、高壓、低壓槽、高壓脊、鞍形氣壓場五種基本形式，任一張海平面

8、氣壓圖都是由這五種基本形式構(gòu)成的。圖1.2a為MICAPS 平臺顯示的2009年10月15日14:00（北京時，下同）的地面天氣圖。值班預(yù)報員看到一張地面圖，一般首先由海平面氣壓等值線分析出地面氣壓場的高、低壓中心，弄清高、低壓所控制的區(qū)域；其次根據(jù)現(xiàn)在和過去6h內(nèi)的天氣現(xiàn)象分析主要天氣（如降水、雷暴、大風(fēng)、沙塵、大霧等）發(fā)生的區(qū)域；第三步是結(jié)合3h變壓和氣壓傾向、云狀、云量以及溫度、露點溫度等其他要素，識別出當(dāng)前地面的主要天氣系統(tǒng)；最

9、后結(jié)合最近幾張連續(xù)的地面圖以及高空圖、衛(wèi)星云圖、數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品等其他資料綜合分析，判斷這些天氣系統(tǒng)未來的發(fā)展動向，進而作出天氣預(yù)報。準確地識別、判斷天氣系統(tǒng)，對預(yù)報天氣至關(guān)重要。地面天氣系統(tǒng)主要有鋒面、氣旋以及倒槽、冷高壓等。2.1.1.1. 1.1.1.1 鋒面鋒面是冷暖氣團的過渡帶，是水平溫度梯度大的區(qū)域，斜壓性強，有利于垂直環(huán)流的發(fā)展和能量轉(zhuǎn)換，鋒面附近常有劇烈的天氣發(fā)生。鋒面是天氣預(yù)報中重點關(guān)注的天氣系統(tǒng)之一。因此，鋒面的識別和分

10、析是地面天氣圖分析中的重點。根據(jù)鋒面在移動過程中冷、暖氣團所占的主、次地位，可將鋒面分為：冷鋒、暖鋒、準靜止鋒和錮囚鋒。⑴ 冷鋒: 鋒面移動過程中，冷氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過境后，冷氣團占據(jù)了原來暖氣團所在的位置，導(dǎo)致氣溫下降。需要注意的是，氣團在移動過程中，由于變性程度不同，或有小股冷空氣補充南下，在主鋒后常有副冷鋒形成，一般主鋒兩側(cè)的溫度差值較大，副冷鋒兩側(cè)溫差較小。圖1.2a中有兩條冷鋒，

11、一條是從低壓中心向南向西伸的氣旋中的冷鋒，稱為主鋒；另一條是其后部補充南下冷空氣而形成的副冷鋒。鋒面附近的云和降水隨季節(jié)、時間、地點的不同而變化。一般冷鋒造成的天氣與高空槽的位置有關(guān)。冷鋒位于高空槽前為第Ⅰ型冷鋒，降水區(qū)主要出現(xiàn)在冷鋒后，多為穩(wěn)定性降水，有時冷鋒前暖區(qū)存在不穩(wěn)定，在地面冷鋒附近常出現(xiàn)雷陣雨天氣（圖1.3a）。冷鋒與高空槽接近垂直或位于高空槽后時為第Ⅱ型冷鋒，夏半年在冷鋒前鋒線附近，暖濕空氣被強迫抬升，常產(chǎn)生雷陣雨天氣，云