1.预测天气的技巧

2.数值天气预报的发展历史

3.gfs气象什么意思

数值天气预报是完美的吗_数值天气预报教程

挪威气象学家维·比扬克尼斯首次尝试把天气预报问题变成数学问题,由于工作十分艰巨,没能实现。后来,英国数学家里查逊组织人力,花了九牛二虎之力才算出24小时的预报。由于计算过于简单,效果也不好。里查逊说,如果要同天气“比赛”,每天大约要几万人日夜不停地计算才行。从此,就再没有人去用数学来求解计算了。

电子计算机出现了,计算速度真神。几万人一天的工作量,用电子计算机来计算,只要几分钟就解决问题啦。从此,气象学家越来越完善了预报方程。在方程中,既考虑到大陆,也考虑到海洋;不仅考虑到平原、高山,还考虑到高空。20世纪50年代起,气象学家实现了一种新型的预报方法——数值天气预报。它完全由电子计算机计算作出预报。它既可以测算未来12小时、24小时、48小时的短期天气,也可以预报5天、10天、15天的中期天气。气象学家甚至利用新发现的大气中的一种特长的慢波,通过精密计算预报未来一个月、两个月、三个月甚至更长时间的天气。

华沙大学的波兰科学家在进行国际气象规划的研究工作中,为近500年天气异常性规律的预测,研制了一种数学模拟器。根据气象学家近200年积累的大量气象学资料和所取得的研究成果,他们进行了大量的研究和运算,并揭示了有规律的温度变更和降水变更量,其中温度周期数为11年、22年、90年和220年;降水量变更周期为11年、22年、75年和230年。这些周期数与太阳运动情况密切相关。他们作出了未来500年的气候预报(只适应于东欧各国);最冷的冬天在2001年、2504年、2247年和2492年;特别温暖的冬天是2151年和2360年。最酷热的夏天在2027年、2138年、2218年、2398年和2478年;凉夏在19年、2078年、2168年、2257年、2347年和2435年。近100年内降雨量最多的年份是在1998年。

预测天气的技巧

天气系统并不仅仅是大气圈的事,它是一个综合系统,是五大圈层共同作用的结果,人类尚且对大气运动中的规律认识还非常有限,对于五大圈层的交互作用知之甚少,此外在全球气候变暖的背景下,极端天气气候发生的概率和频率增加。而青藏高原的影响,局地地形可以让气象的风云变幻更加诡秘,青藏高原的影响甚至大到可以改变全球天气气候。

1、天气预报是怎么做出来的?

首先是收集气象数据

从地面到高空、从陆地到海洋

全方位、多层次地观测大气变化

然后计算机将收集到的数据

进行处理和运算

得到天气图、数值预报图等产品

进而专业人员对数据

进行分析,作出初步预报

常用有两种方法:

一种是传统的天气学方法

就是对天气图上的各种气象要素进行分析

数值天气预报

另一种是数值预报方法

它是靠计算机“算出来”的

由于大气的运动遵循一些已知的物理定律

可将大气运动状态写成一组偏微分方程

解出方程组随时间变化的变量值

据此得到大气的未来状况

2、天气预报为什么常常不靠谱?

天气系统并不仅仅是大气圈的事

它是一个综合系统

是五大圈层共同作用的结果

人类尚且对大气运动中的规律认识还非常有限

对于五大圈层的交互作用知之甚少

此外在全球气候变暖的背景下

极端天气气候发生的概率和频率增加

这就给原有的大气系统又增添了

新的天气特点和气候变化的规律

而中国天气系统特殊的复杂因素

还在于多了一个“第三极”

也就是青藏高原的影响

局地地形可以让气象的风云变幻更加诡秘

青藏高原的影响甚至大到可以改变全球天气气候

3、为什么气象预报中要广播天气形势?

我们收听气象广播的时候

总是有一节专门介绍当时的天气形势

有些人认为对本地天气关系不大

但是气象台站和学校里的气象小组

却很关心这种天气形势的报告

欧洲天气形势图

它不但能使气象工作者了解当时大范围的天气情况

还能预测本地区即将到来的气压系统

有助于做好本地区的天气预报

卫星云图

由于天气系统有这种移动的规律

因此要作出较正确的天气预报

除了掌握当地气象资料外

还必须掌握大范围天气系统的分布

及其加强、减弱和移动状况

数值天气预报的发展历史

预测天气的技巧方法如下;

(一)天气图预报法

天气图预报方法是以天气图以及其他图表为工具,根据天气学原理合理推断未来天气形势和有关气象要素变化,预报未来某时段天气状况的方法。其工作程序包括气象观测、资料传递、填绘天气图、天气图分析及推断、制作出天气预报等。

1.气象观测

气象观测包括地面气象观测、高空气象观测、大气遥感探测和气象卫星探测等,统称为大气探测。由各种手段组成的气象观测系统,能监测从地面到高空,从局地到全球的大气状态及其变化。

2.资料的传递和填绘天气图

我国各观测站把同一时间观测到的气象资料编成电码用电报传递到国家气象中心。气象中心把各地的气象资料按规定的格式填入空白地图上。这张填有各地同时间的气象记录,能反映一定区域天气情况的特制地图就是天气图。天气图主要分地面天气图和高空天气图,此外还有一些图。

3.天气分析和预报

预报人员根据地面天气图上各站的气压值绘等压线,分析高、低气压系统的分布,并根据温度、露点温度和天气分布,确定锋的位置,这张地面天气图就综合表示某一时刻地面锋、气旋、反气旋等天气系统和降水、大风、雷暴、冰雹等天气所在位置及其影响范围。同时在高空天气图上分析等高线和等温线并标注各类天气系统。等高线反映了高空槽脊等天气系统的位置和影响范围。根据先后几张天气图,分析天气系统的连续变化,判断它们的强度、位置、移动速度和方向等。

(二)数值天气预报

数值天气预报是实现天气预报客观化、定量化和自动化的重要途径之一,也是衡量一个国家气象科学发展水平的重要标志。

数值天气预报是在一定的初值和边界条件下,通过数值计算,求解描述天气演变过程的大气动力学方程组,预报未来天气的方法。大气动力学方程组是根据流体力学和热力学原理组成。

数值预报业务是由资料收集、译码、客观分析、预报模式计算、统计检验、产品图形输出、资料存档到传真广播等一系列环节所构成的自动化工程系统。

1.资料收集和译码国家气象中心用高速巨型计算机进行实时气象资料的收集和传输,将近百条国际、国内线路收集的全部气象资料经初步加工后存储起来,用于进一步分析。一般从观测时间开始算起,在60min内可以收集到国内地面观测资料的90%以上,在240min中内可收集到北半球绝大部分高空资料。此外,对收集到的非常规资料,如卫星遥测的温、湿、压、晴空辐射率等均进行了处理。

2.客观分析客观分析是用数值计算方法,将分布不规则的观测资料分析整理成规则分布的、适用于数值预报模式计算机需要的网络点资料的过程。它和人工分析不同,一旦给定方案,分析结果就不因人而异,故称为客观分析。

3.预报模式随着数值预报模式不断更新换代、新型高速巨型计算机的投入使用,国家气象中心的数值预报业务有了高速发展。目前,短期环流形势预报用先进的模式,使预报时效由60h增加到72h,预报范围由欧亚地区扩展到北半球,并增加了高空物理量预报。

中期环流形势预报模式的更新,使预报范围由北半球扩展到全球,预报时效由5d提高到7d,且增加了降水量预报。1992年更新的有限区降水预报模式可预报中国及领近地区未来48h降水量和有关物理量。此外,新建立的暴雨预报模式可预报未来72h降水量和有关物理量,台风模式预报48h台风路径、海平面气压和850hPa的高度场、风场。

4.产品及其输出国家气象中心每月约有70多种数值预报产品用于气象传真广播。其中,40多种通过一级线路向全国各台站发送,其余的则通过二级线路向我国北方大部分台站传送,这些产品不仅为全国各地方台站提供了实时天气服务,而且也可供天气分析和研究使用。

全国各地方台站使用情况表明,北半球500hPa形势预报对中、高纬度天气系统,特别是对长波槽脊的移动、发展以及转折性的演变都具有一定的预报能力。对华北、东北及江淮地区的降水预报也有一定的参考价值。

(三)概率统计预报法

天气现象的发生,存在着必然性和随机性。概率统计方法是从天气现象具有随机性的一面出发,通过大量历史资料去探索其内部隐藏着的必然性,从而制作天气预报。换言之,用概率统计方法分析天气演变的统计规律以及预报因子和预报量之间的数量关系,建立数学模式,预报未来天气,这就是概率统计预报。

概率统计预报的数学模式很多,既有适应具有先进计算工具的中央、省气象台使用的统计预报方法,如线性(非线性)多元回归、平衡时间序列、判别分析、马尔可夫链、正交函数展开等;又有适于缺少先进计算工具的广大台站应用的简易统计预报方法,如列联表、多因子相关和简易回归等。

近几十年来,我国广大气象台站用概率统计预报方法,与数值预报、天气图预报方法相结合,对提高天气预报准确率起到了一定作用。但是,由于作为概率统计预报的基础即大气随机现象的物理机制还不清楚,加之我国气象资料序列较短,使单纯的概率统计预报多少带有一些盲目性。

目前广大气象台站推广应用的动力统计预报仍属于概率统计预报的范畴,例如模式输出统计预报方法(简称MOS方法)即为该法。随着数值天气预报业务的开展和微机的普及使用,人们把较长时间积累的数值预报输出的资料(如形势场和各种物理量场)以及要素资料分别作为预报因子和对象,用统计方法建立其间的数学关系式。制作日常预报时,只需把当时的数值预报产品代入关系式,即可求得未来气象要素的预报值。

gfs气象什么意思

中国于1955年开始摸索作数值天气预报,1959年开始在计算机上进行数值天气预报,1969年国家气象局正式发布短期数值天气预报,以后逐步改进数值预报模式并实现了资料输入、填图、分析和预报输出的自动化。目前,除完成日常的短期数值天气预报业务外,正准备作出中期数值天气预报。

gfs气象意思如下:

因为大家对发的气象分析文章可能会有很多看不懂的地方,这里作一些简单得名词解释,以便大家初步了解数值天气预报。

数值天气预报:根据气象探测仪器(卫星,飞机,船舶,气象站,探空气球等)从大气中集到的实际数据作为大气初始场,在一定的初值和边值条件下,通过超级计算机作数值计算。

求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组,预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法,目前我国的数值天气预报起步较晚,一般使用的还是欧美机构的预报模型。

有两大主流机构:

EC:又称ECMWF,全称European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(欧洲中期天气预报中心),是当今全球独树一帜的国际性天气预报研究和业务机构,拥有目前为止世界上最先进的数值天气预报系统,由于我国不属于EC的成员国,因此目前提供给我国的是+240h(十天)的预报数值。

GFS:全称Global Forecast System,是隶属于美国国家气象局的一个全球气象预报系统,是仅次于ECMWF的第二大数值天气预报系统,能够提供+384(十六天)的预报数值。

还有较为常用的其他机构的数值模型简称:

GEM:加拿大的一套预报数值预报系统。ICON:德国的一套数值预报系统。

数值天气预报产品:

500HPA天气图:大约是海拔5500m高度的大气形势图,主要看的是槽脊形势。

850HPA天气图:大约是海拔1500m高度的大气形势图,主要看的是气压风场和温度平流。

近地面天气图:就是距离地面10m高度的大气形势图,主要看的是近地面天气系统。