介紹
根據世界氣象組織(World Meteorological Organization,WMO)的規定,天氣預報按時效長短分為三類,分別是短時天氣預報、短期天氣預報以及中期天氣預報。
短時天氣預報又叫臨近天氣預報(very short-range weather forecasting),是預報未來0〜12小時內的天氣及其變化趨勢的。短時天氣預報運用天氣雷達探測、氣象衛星雲圖等現代氣象監測手段,能較準確地預報出短時期內突發性的雷暴雨、雷雨大風、冰雹、龍捲風、強降水等中 小尺度強對流天氣,這些大氣往往具有突發性,而且來勢猛、時效短。其中,臨近預報(nowcasting)只是短時天氣預報中的特定內容,專指當時的天氣監測和0~2小時的外推預報。
短期天氣預報(short-range weather forecasting)是預測未來3天內的天氣及其變化趨勢。預報內容包括晴雨狀況、雨量、氣溫、風向、風速等。
中期天氣預報(medium-range weather forecasting)主要是預測未來4〜10天的天氣特點和天氣過程的,預報內容包括連晴、連雨、晴雨轉折以及旬降水量、 旬降水日、旬平均氣溫、旬極端最高氣溫和旬極端最低氣溫,還有5天天氣趨勢等。
目前在短期天氣預報套用過程中常用的預報模式可以分為天氣學模式、統計學模式以及數據動力學模式。以天氣學為主要原理,根據氣象經驗以及物理定性關係為基礎的天氣學模式,以及根據統計學原理為基礎的統計學模式都具有一定的人為主觀性,其預測也具有一定的局限性。而以利用當前氣象要素的分布與未來天氣之間的物理定量關係建立的動力學模式,其套用了龐大的計算機系統,構建出了精確的計算方法,其輸出為更加客觀的數值,這種數值預報方法相對更加客觀,其套用範圍也更加廣泛。
大致流程
對短期天氣預報的分析流程主要是數值分析預報產品作為分析的基礎, 相關人員和相關設備結合的工作站作為主要的工作平台, 把重大災害性以及關鍵性的天氣預報的準確率作為短期天氣預報工作的重點, 綜合的利用各種先進預報天氣的技術方法來促進短期天氣預報發展。
參考數值分析預報產品
數值分析預報產品是在48h以內, 使用單一的中尺度模式的預報方式和中尺度集合預報方式相結合的方法來提供基礎的預報資料的一款產品。 單一中尺度模式通常情況下以北京氣象局業務模式的產品為主, 主要包括WRF或者是MM5 , 在3km、24h範圍內進行每小時的輸出, 在24~48h範圍內每3h輸出,中尺度集合主要是把國家氣象中心的集合預報的產品作為常用的產品, 要以國家氣象中心的模式為主要的模式。
對氣象天氣圖的分析
我們所說的天氣圖是指在一張特製底圖上面填有對於各個地區在同一時刻氣象的觀測結果的記錄, 它能夠反映出一個地區的天氣情況, 用來觀察和監視天氣系統發生以及發展、 演變等的情況。 氣象台經常會繪製出的天氣圖主要有地面的天氣圖以及高空的天氣圖等。 天氣圖的底圖主要是用來填寫各個地區監測站所提供的對氣象進行觀測的資料繪製而成的空白的底圖。
一般情況下, 氣象台每天都要對地面天氣圖分析4次,預報人員要依據幾張連續的天氣圖來識別出各種不同的天氣系統 , 對於它的發生、 發展以及移動經過分析都能夠分析出來 。採用相關的分析方法主要包括外推法、 引導氣流法以及物理分析法等參考其他相關的資料最後做出對天氣系統在未來的移動以及發展的預報。由於這種預報方法和預報人員的經驗是否充分有很大關係,靠預報人員的主觀判斷得出,所以又被稱作是主觀預報。但是,在現代發展的基礎上,高速大容量計算機的出現使得主觀預報逐漸轉化為數值天氣預報。
準確率
提升短期天氣預報的準確率一直是我國各地氣象部門的工作目標,也是首要工作,惡劣天氣將會對城市建設以及人民的生命財產安全造成嚴重危害,而惡劣天氣往往具有突發性,因此,進一步的提升短期天氣預報的準確率對於加強防止由惡劣天氣帶來的自然災害有著,降低損失有著重要作用。進一步提升短期天氣預報準確率的策略主要包含以下幾個方面。
一方面應該進一步提高城市探測氣象資料的綜合分析能力,利用數值分析產品進行短期天氣預報的前提是精確的氣象資料的收集和分析,而數據收集的精準度主要取決於探測手段。目前許多市級以上的氣象局可以套用的氣象觀測以及探測手段包括有都卜勒雷達、多通道衛星、閃電定位等,已經具備較為成熟的數據蒐集能力,因此,需要進一步加強氣象部門對數據的綜合分析能力,為加強對突發性的惡劣災害天氣預報的精準率和及時性,應該進一步的逐步建立起雷達產品自動識別 、預警的相關預報預警體系,強化中尺度數值模式的高頻率輸出產品等。
另一方面應該加強氣象部門的天氣會商,進一步提升預報員對天氣變化情懷的總結分析提煉能力。天氣預報會商以短期和中期預報為主,有重大天氣時,由市氣象台領班預報員提出會商重點和服務重點。主要分析近期天氣實況,通報近期災情,討論未來3~5天天氣趨勢預報。