鄧生寅（青海機場有限公司格爾木機場分公司，青海 格爾木816000）

0 引言

在進(jìn)行沙塵天氣預(yù)測的過程中通過建立嚴(yán)格有序的邏輯，整合各級循環(huán)預(yù)測系統(tǒng)，氣象要素和云圖等各種資料，在結(jié)合氣候背景的同時，綜合運用各種診斷分析和預(yù)測技術(shù)對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件進(jìn)行概括，合理高效利用人機交互的預(yù)測方法，改進(jìn)天氣預(yù)報數(shù)值預(yù)報方法可以提高預(yù)報的準(zhǔn)確性，使天氣預(yù)報更有效地為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)服務(wù)，面對復(fù)雜的天氣條件，如何建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式也成為預(yù)報員關(guān)注的重點和難點。

1 西北地區(qū)沙塵天氣特征研究

沙塵天氣是一種高強度風(fēng)沙災(zāi)害，在沙地面積占比重大的干旱或者半干旱地區(qū)較為多發(fā)，研究結(jié)果表明在大氣氣溶膠中西北地區(qū)的沙塵是主要成分，我國西北地區(qū)的沙塵基本落在黃土高原，沙塵天氣對西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的惡劣影響正在以每年2460 平方公里的速度發(fā)展。中國西北地區(qū)是亞洲中部干旱地區(qū)的重要組成部分，也是世界上沙塵天氣高發(fā)地區(qū)之一。其特殊的地形，氣候和人類環(huán)境在沙塵天氣的形成和發(fā)展中起著重要作用。西部地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的退化和破壞帶來了一系列嚴(yán)重問題，此外在未來的100年中，特別是在西北地區(qū)，氣溫會出現(xiàn)大幅度的增加未來100年，中國的平均降水量還將增加，尤其是在西北地區(qū)。沙塵天氣已經(jīng)成為西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化的主要元兇，通過分析未來西北地區(qū)氣候變化可能會對沙塵天氣帶來的影響可以提升該地區(qū)沙塵天氣預(yù)測的準(zhǔn)確性，所以有必要對西北地區(qū)的氣候與沙塵天氣之間的關(guān)系有一個清晰的了解。因此，在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，對西北地區(qū)沙城天氣預(yù)報的思路進(jìn)行創(chuàng)新是十分必要的。

2 西北地區(qū)沙塵天氣成因分析

沙塵天氣的出現(xiàn)通常是多種復(fù)雜氣候環(huán)境下各種因素綜合作用的結(jié)果，在宏觀氣候和潛在地表條件一致的情況下，與有利的環(huán)流模式和天氣系統(tǒng)配合使用是十分必要的，以分析沙塵的各種類型。在沙塵天氣中可能會觸發(fā)以下四種天氣特征：鋒面系統(tǒng)，雷暴和對流，熱帶干擾和上切低壓可能引起沙塵天氣。沙塵天氣主要發(fā)生在春季和初夏，原因有五個：第一，下層表面充斥著沙塵和粉塵的來源以及特殊的地形條件。第二，冬季和半年中長期干燥冷凍，春季融化后表層土壤質(zhì)量發(fā)生變化。第三，春季在西北地區(qū)部分高空存在強風(fēng)。第四，春季西北地區(qū)高空氣體穩(wěn)定性低，可能會形成沙塵天氣出現(xiàn)的氣流特征。第五，春季是西北地區(qū)冷鋒活動最頻繁的季節(jié)，鋒面之后可以形成強風(fēng)，這是形成沙塵天氣的最重要因素之一。

3 創(chuàng)新天氣預(yù)報思路及方法的確定

預(yù)報沙塵天氣首先需要從未來氣壓梯度和動量下傳等方面預(yù)報風(fēng)力，當(dāng)確定有大風(fēng)到來時，再對冷空氣所經(jīng)過的地表情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析，最后確定沙塵天氣的出現(xiàn)時間和區(qū)域，因此預(yù)報時應(yīng)依次按以下更為合理的程序進(jìn)行。

3.1 優(yōu)化沙塵天氣的數(shù)值預(yù)測模型，優(yōu)化預(yù)報流程

從“七五”到“八五”期間，幾種數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品有了很大的提高，預(yù)報精度也大大提高了，數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品在業(yè)務(wù)預(yù)測中起著越來越重要的作用，其對大氣環(huán)流預(yù)測演變的預(yù)測比人工的預(yù)測具有明顯的優(yōu)勢。因此，在預(yù)測過程中需要以數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的應(yīng)用為基礎(chǔ)進(jìn)行沙塵天氣的綜合預(yù)報，并使用多種分析方法對沙塵天氣的其他幾種物理量進(jìn)行綜合分析，撰寫明確概念和原因的預(yù)測指南實現(xiàn)對沙塵天氣的準(zhǔn)確預(yù)測。

3.2 充分利用人工智能技術(shù)

自1980年代中期以來，氣象部門已在某些情況下廣泛使用到人工智能技術(shù)，包括專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于，它對于小概率事件（如大雨，冰凍和其他災(zāi)難性天氣）具有一定的預(yù)測意義。因此，利用人工智能技術(shù)來建立和建立嚴(yán)酷的天氣預(yù)報系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 建立沙塵天氣預(yù)報模型

充分分析西北地區(qū)近年來沙塵天氣狀況與不同天氣預(yù)報模型的相關(guān)性，進(jìn)而確定與實際狀況最為吻合的西北地區(qū)沙塵天氣預(yù)報模型。天氣預(yù)報模型建立的正確性至關(guān)重要，分析和判斷未來當(dāng)?shù)靥鞖庀到y(tǒng)及其受影響部分的主要結(jié)構(gòu)特征；再次，調(diào)查其中可能存在的相應(yīng)中小型系統(tǒng)的跡象，并分析當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r和天氣情況：然后，了解，判斷和修改一些常用數(shù)值產(chǎn)品的預(yù)測，然后接受指導(dǎo)考慮下一個更高層次的預(yù)報單位，并與當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報的動態(tài)模型相結(jié)合得出更為科學(xué)的預(yù)報結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，對設(shè)備的結(jié)果進(jìn)行綜合總結(jié)，最終確定出自己的預(yù)測結(jié)果：最后，聽取預(yù)測技巧，意見和其他單位咨詢的預(yù)測結(jié)果，找出分歧，完善和完善預(yù)測技巧。將前一天的預(yù)測結(jié)果與實際天氣狀況進(jìn)行比較，找出差異，分析差異的來源，并在以后的預(yù)測中加以考慮。

3.4 預(yù)報思路的總結(jié)和預(yù)測著眼點總結(jié)

從以上分析可以看出，西北地區(qū)的沙塵天氣不僅與天氣總體環(huán)流的背景和地形有關(guān)，而且與系統(tǒng)的強度和協(xié)調(diào)性密切相關(guān)。中高海拔每一層的物理量。如何根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)對西北地區(qū)沙塵天氣進(jìn)行天氣預(yù)報，應(yīng)遵循以下預(yù)報思路：熟悉西北地區(qū)的地形特征，了解沙塵的時空分布特征；建立相應(yīng)的沙塵天氣預(yù)報西北地區(qū)的模型；根據(jù)數(shù)值預(yù)測，應(yīng)該是有意義的。當(dāng)天氣系統(tǒng)出現(xiàn)時，您應(yīng)該提前注意它，采用4-7 天跟蹤，3 天預(yù)報，1～2天預(yù)警策略，以確保沒有遺漏。主要天氣系統(tǒng)；分析各種物理量場的分布特征，大小和組合。導(dǎo)致西北地區(qū)發(fā)生沙塵天氣；與同期歷史數(shù)據(jù)分析相比，在預(yù)報沙塵天氣時，應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化西北地區(qū)沙塵天氣發(fā)生的時間和幅度。利用衛(wèi)星云圖和雷達(dá)數(shù)據(jù)獲得更緊密的監(jiān)控工作。

沙塵天氣預(yù)報系統(tǒng)在信息采集階段需要以要素指導(dǎo)預(yù)報為基礎(chǔ)，對本地區(qū)和周邊的天氣環(huán)流形勢進(jìn)行實時的了解與監(jiān)測，并采用數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對沙塵天氣中高空、地面氣流環(huán)流形式和其他物理量進(jìn)行檢測，最后采用人工智能技術(shù)給出更為準(zhǔn)確的沙塵天氣預(yù)報結(jié)果。

預(yù)報沙塵天氣應(yīng)從以下幾個方面考慮：產(chǎn)生高空急流及其產(chǎn)生的地點時，應(yīng)考慮其變化，高空西北的形成和維持。亞洲的氣流鋒面和高空冷槽在運動過程中是否存在深化發(fā)展的條件，槽后部的強風(fēng)區(qū)域以及強冷對流，旋風(fēng)和低壓產(chǎn)生和發(fā)展條件，高壓脊的產(chǎn)生，發(fā)展和東遷等條件。

4 結(jié)語

沙地在西北地區(qū)占很大面積，沙塵天氣對生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響。沙塵作為一種災(zāi)難性天氣，給西北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和人民生活水平帶來了嚴(yán)重的消極影響，對沙塵天氣的準(zhǔn)確預(yù)報可以大大提升政府、人民和相關(guān)部門災(zāi)難損失預(yù)防工作的質(zhì)量，降低沙塵天氣給地區(qū)可持續(xù)發(fā)展帶來的損失。因此，研究西北地區(qū)的沙塵天氣具有不容小覷的現(xiàn)實意義，探究西北地區(qū)沙塵天氣預(yù)報思路的創(chuàng)新可以有力推動當(dāng)?shù)靥嵘硥m天氣預(yù)報質(zhì)量工作的前進(jìn)步伐。