摘 要:目前精細(xì)化天氣預(yù)報產(chǎn)品越來越豐富,除了各種客觀的數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品,中央、省級和地市氣象臺都制作了精細(xì)化指導(dǎo)預(yù)報,預(yù)報質(zhì)量的管理考核制度相應(yīng)發(fā)生了變化,也轉(zhuǎn)為了考核下一級對上一級、主觀對客觀的天氣預(yù)報是否具有訂正水平(即SPC是否大于零),這為訂正地的天氣預(yù)報員充分發(fā)揮優(yōu)勢提供機(jī)會,也對訂正地預(yù)報員,特別是下一級的訂正地預(yù)報員提出更高的要求,市級新預(yù)報員和縣級預(yù)報員也經(jīng)常詢問如何做訂正預(yù)報,下面我們以福州為例,就如何發(fā)揮預(yù)報員的訂正能力做一些探討。
關(guān)鍵詞:精細(xì)化天氣預(yù)報;訂正技巧;探討;
中圖分類號:TP391.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-09-00-02
一、訂正地預(yù)報員需掌握的技能
對已有的同一預(yù)報時段的天氣預(yù)報要有正的訂正能力,除了有扎實的理論基礎(chǔ)外,還必須弄清自己已有哪些能力?已具備哪些優(yōu)勢?所以,我們先談?wù)動喺靥鞖忸A(yù)報員需要具備哪些技能?
(一)訂正地預(yù)報員需要有扎實的氣象理論知識
作為預(yù)報員需要有扎實的氣象理論知識(特別是:天氣學(xué)原理、氣象學(xué)、氣候?qū)W、數(shù)值預(yù)報基礎(chǔ)、氣象統(tǒng)計與分析、應(yīng)用氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象、雷達(dá)天氣學(xué)、動力氣象、流體力學(xué)基礎(chǔ)和地理)和基本氣象服務(wù)文稿撰寫能力,扎實的氣象知識是分析和制作天氣預(yù)報、開展氣象服務(wù)、科普普及和氣象科研的重要保證。特別是有這樣或那樣天氣發(fā)生后,不但要有扎實的天氣學(xué)知識,還需要其它方面的知識,才能把天氣預(yù)報做的更準(zhǔn),才能把老百姓的問詢回答的更準(zhǔn)確更滿意?;練庀箢A(yù)報與服務(wù)文稿撰寫能力是開展決策氣象服務(wù)和公益氣象服務(wù)的重要基礎(chǔ),掌握專門行業(yè)的知識和需求是開展專業(yè)氣象的保障。
(二)訂正地預(yù)報員對本地的氣候特征要有一定的了解
我國的氣候特征豐富多彩,有的就是一個行政縣就有不同的氣候特征,所以,預(yù)報員要對所預(yù)報的地方氣候特征和地理要有一定的了解,如本地的地形特征,特別是河流分布、海陸特征、海拔高度和氣象要素分布特征(特別是平均值、歷史極值、概率等)、氣象災(zāi)害類型和分布、移動路徑和隨時間變化特點等。如:福州地區(qū)的閩清、永泰、閩侯和福州市區(qū)≥35℃的年高溫日數(shù)可達(dá)30天以上,而平潭接近于0天。內(nèi)陸和閩江兩岸是雷雨大風(fēng)和冰雹的高發(fā)區(qū)。在沒有大的天氣系統(tǒng)影響時,午后福州城區(qū)多吹東南風(fēng),夜間多吹偏北風(fēng)。
(三)訂正地預(yù)報員對各種客觀預(yù)報產(chǎn)品對本地預(yù)報能力要有一定了解
目前客觀預(yù)報產(chǎn)品較多,面對那么多的產(chǎn)品,我們必須對這些產(chǎn)品的特點有一定的了解,由于實際探測的資料不是格點化,數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品都進(jìn)行格點化處理,我們又很難了解到它們的處理方式和演算模式,所以,我們了解它們的特點要從初始場與對應(yīng)時次的實況場對比開始,進(jìn)行分析揣測,然后再類推,因為這關(guān)系到我們訂正預(yù)報的取向問題,如計算△Xij=Xi-Xj,將差值前放和后放會有很大的差別,我們用圖1來說明其取向的重要性,由圖1可以直觀地看出,如果是1×1的經(jīng)緯距,則可東移移或西移約110km;如果是計算△Yij=Yi-Yj,則北移或南移約110km。我們經(jīng)??吹目陀^預(yù)報產(chǎn)品主要是數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品,即歐洲、中國、日本、德國和美國等等,各家數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的預(yù)報能力和優(yōu)點各有不同[1-7],從形勢場檢驗(與實況場的對比)看:歐洲中心的形勢場預(yù)報準(zhǔn)確度最好,尤其是中高緯地區(qū),赤道到低緯的各家的預(yù)報能力都很有限。從降水準(zhǔn)確率應(yīng)用經(jīng)驗看:日本的36小時內(nèi)的降水預(yù)報較好,德國、美國和歐洲的降水過程漏報的較多,對于有明顯的天氣過程,各家的預(yù)報都比較準(zhǔn)確,而日本的產(chǎn)品在梅雨季節(jié)和夏季的午后不穩(wěn)定降水的預(yù)報準(zhǔn)確性更高,但一般是預(yù)報夏季降水量級偏大,冬季的偏小,范圍也偏小。當(dāng)然,各國的氣象事業(yè)都在發(fā)展,不足的地方會不斷被改進(jìn),上述不足可能會被逐步克服,預(yù)報的準(zhǔn)確率會不斷提高,平時應(yīng)用時要注意不斷總結(jié)。
(四)訂正地預(yù)報員要熟悉不同的天氣形勢對本地的影響特征
不同天氣系統(tǒng)經(jīng)過一個地區(qū)造成天氣發(fā)生的時間、空間和強(qiáng)度各不相同,特別天氣系統(tǒng)經(jīng)過復(fù)雜地形[8]的地區(qū),出現(xiàn)的天氣更是千差萬別,這就需要預(yù)報員更加注意總結(jié)積累,在客觀預(yù)報還無法較為準(zhǔn)確預(yù)報的情況下,訂正地預(yù)報員更能發(fā)揮總結(jié)積累的成果。如:在偏東環(huán)流形勢下,閩江兩岸、羅源、連江和長樂一帶更易出現(xiàn)暴雨;在西南風(fēng)急流形勢下,福清、長樂一帶更易出現(xiàn)暴雨或大暴雨。在春季,冷空氣從沿海影響福州地區(qū)時,羅源的最高氣溫常常會比永泰低10℃以上。
(五)訂正地預(yù)報員要掌握某個季節(jié)或某種天氣系統(tǒng)下特別的預(yù)報能力
中國地域遼闊,各個季節(jié)一般有明顯的天氣系統(tǒng)起主導(dǎo)作用,同樣的天氣系統(tǒng)往往出現(xiàn)的天氣又千差萬別,掌握某個季節(jié)或某種天氣系統(tǒng)下較強(qiáng)的預(yù)報能力可以明顯提高城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報訂正整體水平。如果上級指導(dǎo)預(yù)報是經(jīng)過主客觀結(jié)合制作的,則還要熟悉制作人的綜合能力和特有的習(xí)慣。
(六)訂正地預(yù)報員對臺站站址變遷的特征要有一定的了解
了解臺站的變遷對制作或訂正上一級天氣預(yù)報非常重要,因為有些臺站搬遷后,數(shù)據(jù)的連續(xù)性和代表性可能發(fā)生大的變化,如果還按原來的標(biāo)準(zhǔn)制作或訂正上一級預(yù)報,則難以得到更準(zhǔn)確的結(jié)論。比如:閩侯觀測站搬遷后,對高溫有明顯的影響,日最高氣溫日數(shù)明顯偏多,氣候特征更偏向于內(nèi)陸性[9]。連江和長樂的站址也變更了,站址變更的時間雖不長,但長樂的大風(fēng)和連江的氣溫差異已經(jīng)表現(xiàn)出來了,在制作或訂正上一級精細(xì)化城鎮(zhèn)天氣預(yù)報時,要特別加以注意。
二、預(yù)報訂正的方法
(一)對比法。對比法主要有當(dāng)前環(huán)流與昨日環(huán)流形勢對比;當(dāng)前環(huán)流與未來環(huán)流形勢對比;未來環(huán)流與歷史環(huán)流形勢對比;各家(如國內(nèi)和國外、中央和省、市氣象臺)的預(yù)報具體最終結(jié)論的對比;各位首席預(yù)報員或非首席預(yù)報員的意見的對比。在對比時,除了對比大環(huán)流背景外,還特別要注意各氣象要素、環(huán)流或天氣出現(xiàn)和持續(xù)時間的對比,根據(jù)對比的結(jié)果對所要預(yù)報的天氣或要素的大小、強(qiáng)弱、落區(qū)、出現(xiàn)時間和持續(xù)時間做出相應(yīng)的增減或調(diào)整。如:在做降水量的訂正時,要特別注意濕度層的厚度、垂直上升速度的大小和持續(xù)時間的對比;做最高和最低氣溫預(yù)報訂正時,要注意天空狀況和天空云的出現(xiàn)時間、風(fēng)速大小、有無冷暖平流、有無降水和降水出現(xiàn)時間的對比,同時還要考慮所處季節(jié)的不同。
(二)概率法。在要分析的天氣形勢和氣象要素特征不是十分明朗的情況,應(yīng)用天氣事件發(fā)生概率的大小,可以提高預(yù)報的準(zhǔn)確率,當(dāng)發(fā)生的概率大小差不多時,可以考慮多種天氣事件或多個要素組合的發(fā)生概率。如:在福州暴雨發(fā)生概率都差不多的情況下,如果把天氣形勢(切變線或高空槽位置,鋒面、濕干區(qū))、要素(氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速)和天氣發(fā)生的季節(jié)特征與暴雨發(fā)生的概率大小組合起來,找出發(fā)生暴雨概率最大的天氣事件和要素組合,則可以更好判斷出暴雨落區(qū),如:特別是臺風(fēng)從福州以南西移時,羅源和平潭更易發(fā)生暴雨和前面提到的在西南急流下,福清、長樂易發(fā)生暴雨。
(三)相似法。相似法與對比法有重疊的地方,當(dāng)天天氣形勢和各要素場與歷史的某個過程非常相似時,可以考慮按該相似過程的所發(fā)生天氣為參照進(jìn)行修正,需要注意的是高低層風(fēng)向風(fēng)速的細(xì)微差別會造成天氣落區(qū)、強(qiáng)度和出現(xiàn)時間的大差別,會出現(xiàn)“失之毫厘,謬以千里”的結(jié)局,而且速度越大,差別越明顯,這主要是因為風(fēng)速的單位為m/s,850、700和500hpa風(fēng)速常各在10、15和20m/s以上,以km/h為單位,則分別為36、54、72km/h以上,3h至少可達(dá)100km,如果850hpa有2m/s的誤差,則落區(qū)可以偏差7.2km左右,如果有5m/s的誤差,則有近18km的落區(qū)偏差。
(四)經(jīng)驗法。經(jīng)驗法主要有前人總結(jié)和自己在長期值班過程積累的經(jīng)驗,前人總結(jié)的經(jīng)驗還需自己在實際應(yīng)用中再體會,而自己在長期值班過程的積累經(jīng)驗則印象更深,準(zhǔn)不準(zhǔn)或好用不好用自己心里更明白,應(yīng)用起來更會得心應(yīng)手,有些經(jīng)驗可能還未做系統(tǒng)全面的總結(jié)或目前還找不到更合理的解釋,只算是只可意會,無法言傳的經(jīng)驗,這也許是管理層要求保持預(yù)報員隊伍穩(wěn)定的原因之一。
(五)多模式集成法。這里所講的多模式集成法是指利用計算機(jī)運算能力,應(yīng)用編成的多種天氣預(yù)報模式運算得到的預(yù)報結(jié)果的集成,多模式集成法不但可以考慮了以上介紹的四種方法,還同化各層次的多種探測資料,改變不同邊界條件、利用運動方程的不同假設(shè)模式和不同計算模式進(jìn)行的氣象預(yù)報,然后挑選出現(xiàn)可能性最大的結(jié)果,從目前應(yīng)用的評估來看,該方法的預(yù)報準(zhǔn)確率更高,也是未來大力發(fā)展的方向。
三、結(jié)語
要更進(jìn)一步提高預(yù)報質(zhì)量,要達(dá)到下一級臺站對上一級臺站、主觀對客觀的天氣預(yù)報有正的訂正水平,要求訂正地預(yù)報員不但有扎實的理論和豐富的經(jīng)驗,熟悉本地地理、氣候特征和預(yù)報模式特征,還要采取適當(dāng)?shù)牟呗?。在全球氣候變暖,突發(fā)性災(zāi)害性天氣事件頻發(fā)的背景下,客觀預(yù)報模式難以立即適應(yīng)新的極端天氣過程的情況下,訂正地氣象預(yù)報員更能發(fā)揮優(yōu)勢[10-15],特別是熟悉本地災(zāi)害性天氣特征、氣候特征和服務(wù)需求的優(yōu)勢,更能發(fā)揮出正的預(yù)報訂正水平,特別是災(zāi)害性天氣短臨預(yù)報服務(wù)的能力。
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