第二节 一般预报

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内容出处: 《福建省志·气象志》 图书
唯一号: 130020020220003705
颗粒名称: 第二节 一般预报
分类号: P456
页数: 7
页码: 85-91
摘要: 本文记述了福建省的预报业务发展迅速,各项规章制度逐步健全,天气图预报方法得到恢复和发展。
关键词: 福建省 气象 预报

内容

预报工作筹办于民国36年(1947年)上半年,随后即对外开展天气预报业务。工作刚开始时只抄收8、14时两次东亚地面天气图(范围小,记录也极为稀少)和23时1500米、3000米、5000米等高面高空分析点绘图以及英文分析、警报等,发布未来24小时福州市区天气预报。
  1951年9月12日福建省气象台成立后正式开展全省天气预报业务。1955年开展试作中期天气预报,1958年全省各级气象台站全面开展短、中、长期天气预报业务。“文化大革命”期间,由于左倾错误的影响,正常的天气图预报方法受到批判,影响了天气预报质量。70年代,随着卫星云图接收,天气雷达等先进探测手段和数理统计等方法的应用,天气预报工作有了一定的起色。1976年后,预报业务发展迅速,各项规章制度逐步健全,天气图预报方法得到恢复和发展。随着数值预报产品的逐渐增多和微机的配备,数值预报产品和模式输出统计预报方法(简称MOS方法)在各级气象台站被广泛应用,促进了天气预报方法朝综合集成方向发展。为加强对灾害性天气的预报会商和信息传递,1985年全省相继完成了甚高频电话组网,省气象台和地市气象台以及部分县站先后安装了天气警报系统。1990年,福建省已初步建成一个利用天气图、数值预报产品、卫星云图、雷达回波、微机开发利用等综合性预报业务体系。
  一、短期
  (一)省台预报
  1.预报范围和预报项目
  省气象台负责发布大范围天气形势预报(欧亚地区大型环流型,东亚天气系统,江南地区天气区)、全省区域预报及沿海风情预报和警报。预报区域一般以地市划分,沿海常以闽江口、平潭、崇武等为界,分成南北两段或北、中、南三段。1959~1960年受广东省气象局委托,福建省气象台曾加扩粤东沿海天气预报和警报。1973年10月,增加台湾海峡天气预报和警报。
  1951~1953年,省台短期天气预报仅供给军事部门,每天早、晚发布两次,通过无线电台加密向部队传递。此外,军区早、晚两次派人来取。1954年开始通过福建省人民广播电台广播沿海大风警报和台风警报。预报时效,1954年之前为24小时,1955年开始延长至72小时,1978年又改为48小时。
  天气形势预报始于1958年,以每日08时东亚地面图和700百帕欧亚高空图为代表,向全省气象台站播送槽线、切变线、低涡、高低压中心、锋面、副热带高压、台风、东风波……等等影响天气系统的位置和未来生消、发展、减弱、移动以及天气实况(如雨雪区、大风区、六小时降水中心与强度、台风中心位置与强度等),并常以实时天气图上的一、二条等压线或等高线勾画出形势轮廓。
  天气预报内容有天气状况(采用晴、少云、多云、阴四级用语,预报时可以跨一级)、极端气温、降水(分为小、中、大雨)、沿海风和台风、暴雨、寒潮、冰雹、大风等重大灾害性天气,以及低温、高温等重要天气。当遇有重大灾害性天气来临之可能时,将视影响程度和影响时间的早晚,发布消息、警报、紧急警报等,遇有重要天气可酌情发布报告。
  2.预报方法
  (1)天气图预报方法
  这是省台应用的最基本的预报方法。从开始作预报一直到1990年底都在应用。天气图预报方法通常是以定性的形势分析加上指标,对未来的天气变化进行判断。许多预报指标(或参数)在天气预报中有较大作用,有时甚至是起决定性作用。
  另一种比较常见的天气图预报方法是模式加指标(或参数),例如在台风路径预报中就是采用这种方法。5~6月份雨季的暴雨过程也是采用这种方法。
  1985年以来,利用物理量诊断方法,每年3~6月份计算北纬35°以南、东经100°以东地区的K指数、沙氏指数、比湿、假相当位温、总温度、湿有效位能、涡度、散度、垂直速度、水汽通量散度、垂直环流、涡度平流、温度平流、水汽平流等等,供预报和研究参考。(2)数理统计预报方法
  70年代初期,省台开始采用数理统计方法。1977年初步建成预报台风路径的Fj方案,在数学模型上,它是采用加校正量的逐步回归方案,在几何的意义上利用超折面,代替常规的回归平面,在因子选择上,利用固定站点代替游离坐标,保证因子采集的客观性和可靠性。同时,还考虑了台风南侧的因子。后经过多年反复不断的改正,于1980年Fj方案作为我国台风路径客观预报方案之一,参加国家气象广播。经国家气象局统一评定结果表明,该方案预报性能比较稳定,误差比较小。1987年,国家气象局决定作为我国台风路径客观预报最优的四种方法之一,由国家气象中心统一计算,并进行广播拐点预报,经评定该方案对拐点的预报优于我国其他方案。
  统计方法在其他方面也得到广泛应用。例如应用物理量消空法作福建3~4月的冰雹预报;利用条件概率法建立福建5~6月暴雨预报模型;用动力统计方法作福建沿海大风预报;利用逐步回归方法建立福建森林火险预报。
  采用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)数值预报产品、我国B模式和日本数值预报产品,建立福建短期模式输出统计和完全预报方程,预报逐日晴雨和最高、最低气温等等,是--种统计一动力预报,也是1983年以来省台短期预报的一种方法。这一时期,省台同时开展天气学解释方法,根据天气学的预报实践,对数值预报产品进行解释,作出未来天气预报。例如:1989年6月5~10日,全省基本无雨,且副高很强,福州6月9日最高气温达36.7℃,11、12日北部地区出现大到暴雨,13日起全省又出现晴热天气,雨季似有结束的趋势。省台于6月14日再次对雨季趋势进行分析,当时的天气形势是副热带高压很强,588线在东经120°达到北纬30°,592线百帕的高压中心在台湾海峡。而6月12日欧洲中期天气预报中心预报副高将明显减弱,72小时预报东北地区将出现一个低涡,96小时预报低涡继续维持。588线在东经120°附近位于北纬30°以南,这表明将有一次较明显的冷空气南下,加上对其他一些资料的分析和应用,省台预报雨季将明显回潮,预报6月17~18日、22日将有两次暴雨过程。实况是18日08时~19日08时由于受到较强的冷空气南下的影响,本省北部、中部地区出现了雨季以来范围最广、强度最大的一次暴雨过程,24小时雨量大于50毫米的有19个站,其中8个站日雨量大于100毫米,全省雨季再次回潮,预报准确。
  (3)天气预报专家系统
  木省80年代中期开始研制天气预报专家系统,建立了福建省5~6月暴雨和台风暴雨预报专家系统。
  (4)卫星云图及雷达回波
  1970年6月26日,省台开始接收和使用卫星云图,并应用在天气预报中。由于卫星云图能够接收到广阔海洋上的云图,对来自海上的天气系统具有较强的监测能力,在短期预报中具有较大作用。尤其是在强对流天气、暴雨、台风的预报中,卫星云图的作用更为突出。例如,在暴雨预报中,根据暴雨日的云型及云系演变特征,分为四类模型即:西南云团、锋面云系、副热带云涌、台风或热带风暴四类。在西北太平洋台风发生发展的预报中,根据云型特征,分析台风发生发展的云图背景,这就是:大范围晴空区的出现;热带辐合带活动位置的变化;形成台风的初始云团的起源。在这个基础上,分析有利于台风发展的几种因素,这就是:冷云的加强作用;冷空气的激发作用;上游的效应作用;东风波的诱发作用;热带对流层上层槽的诱发作用等等。
  60年代初期开始,福建省将雷达回波用于台风定位,分析台风暴雨分布及其强度,分析强对流天气。例如,根据雷达回波上出现的眼区,可以比较准确地进行台风定位;另外,根据台风外围的螺旋雨带特征也可以进行定位。同时,还可以根据螺旋雨带的排列及其发展趋势,作为路径预报的参考。根据螺旋雨带活动及其强度,可以作出暴雨短时预报。
  (二)地市台预报
  1.预报内容和时效
  地市气象台负责本区范围的天气预报,指导本区所属各气象站的天气预报业务,预报内容及时效同省台。
  2.预报方法
  各地市气象台的初期天气预报,主要根据天气学、单站资料和群众经验制作。
  1958年起福建省开展大、中、小预报模式配套技术攻关,历时四年之久,于1962年正式投入业务应用。该方法做到中、短期结合,大、中、小结合,省、地、县结合,图、资、群结合。地市台根据省台报告的环流模式,利用单站资料以及地区范围内的天气型,进行三环节不同预报时效的配套,以预报未来天气变化。
  1960年,地市气象台推广分片预报方法。利用本地区范围和相邻地区的小天气图和历史气象资料,揭示地区范围的地面流场分布、不同的热力状况及天气演变过程,了解到各种天气系统控制下天气分布的局地特征。结合大范围的天气形势,使省、地(市)、县三级天气预报得到有机的联系和结合。同时,利用历史资料作温、压、湿、风气象要素曲线,时间剖面图等。
  70年代初,地、市气象台应用分型、逐步回归筛选、多元回归方程、判别回归、点聚图、临界指标等统计方法,制作预报工具,投入业务应用。
  80年代初,地、市气象台推广应用数值预报产品的模式输出统计方法,建立了一批不同季节的晴雨、降水等要素的模式预报方程。
  80年代后期到90年代初期,全省各地市气象台普遍开展天气预报专家系统的研制工作,并投入预报业务应用。
  (三)县站预报
  1958年起本省县站开始发布本县范围内的天气预报,它是在云南省镇雄县开展县站补充天气预报经验的基础上发展起来的。县站预报开展的初期,主要是在收听气象台大范围天气形势预报和区域天气预报的基础上,综合考虑当地的气压、温度、湿度、风四种气象要素时间变化的曲线和剖面图,气象要素之间前后相关的点聚图和散布图,气象要素空间分布的简易天气图,结合群众看天经验和建立的天气模式、相似过程、预报指标等,进行综合判断,作出补充预报。
  70年代初期,县气象站在预报中引进了统计学方法,建立简易回归方程作晴雨、气温等预报。1975年起县气象站用传真接收机接收大台的天气实况、分析图、雷达回波拼图、数值天气预报产品、物理量诊断计算和省台的预报,制作县站预报。80年代,县站推广模式预报方法。二、中期
  (一)省台中期预报
  1.开展预报时间
  1955年初,省气象台开展中期天气预报业务。主要学习苏联的中期预报方法,试作三天屮期天气预报,以后逐步发展延伸,作7~10天中期天气预报。1958年,省台成立了中期预报小组,由三位预报骨干组成。
  1958年10月,在兰州召开全国中长期天气预报会议,自此以后,全省气象台站普遍开展了中期天气预报业务。
  2.预报方法
  初期的屮期天气预报方法,主要是应用苏联帕卡瓦、帕氏方法,应用天气周期和自然天气区的概念,根据盛行天气周期的特征,结合自然天气区考虑其稳定性,从而预报未来的中期天气。
  1958年开始,在帕氏方法的基础上,由汪国瑗主持进行天气过程模型化的研究,并在实际业务中应用。该研究成果于1958年10月在兰州召开的全国中长期预报会议上交流。1960年,在四川省中期预报方法中提出的几个关键区的概念的启发下,结合本省原有的研究成果,发展了天气过程模型化的研究,经过三年的努力,建立了一套福建省大中小配套的中期预报方法。这个方法的主要内容是:在大型环流的基础上,结合盛行的天气过程,制作全省中期天气预报。地区在省台大型一过程一天气型的基础上,结合地区的区域图以及单站资料,建立地区的天气过程模型,制作地区中期天气预报。县站根据地区的天气过程模型,结合单站资料,建立县站天气过程模型。
  除了大中小配套之外,还进行了三个环节配套。整个过程划分为三个环节:第一环节在乌拉尔地区,当500百帕24小时负变温进入该区时为第一环节开始日期。第二环节在贝加尔湖至巴尔喀什湖,当500百帕24小时负变温进人该区时为第二环节开始日期。第三环节位于黄河流域,当地面冷锋进入该区时(如果没有明显的冷锋,则以24小时负变温零线为主)为第三环节开始日期,然后三个环节分开建立模式。
  大型环流共划分为六型,即乌拉尔高压、欧洲高压、移动性长波、移动性短波、两槽一脊和平直环流等型。天气过程划分为低涡、切变、冷锋、气旋、扩散等五种。
  影响天气过程包括晴、雨、风、气温等。将历史上的天气区与大型环流、天气过程相结合,即成为一个完整的天气过程模型。但是每个模型下的天气区不尽相同,于是需进行诊断分析,寻找指标进行鉴别。
  这种大中小配套的天气学模型化方法,当时在全国处于领先地位,得到中央气象局领导的肯定和赞扬,并在全国范围内进行推广,全国先后有许多省组织到福建省参观。该方法具有较强的天气学意义,较好的实用价值。1966年“文化大革命”开始,该方法受到不公正的批判而停止使用,然而在中期天气变化中,大型环流一天气过程一天气现象之间一系列的基本概念,至80年代末仍有较强的实用价值。
  配套方法主要用于东北信风控制本省的10月至次年6月。7~9月台风活动期间,以副热带高压的变化为主进行分型,主要用于预报西北太平洋台风的发生发展过程。然而,由于海上资料奇缺,这种变化过程不易掌握,成效较少,使用价值不如冬半年的分型。此外,1970年起卫星云图投入预报业务,对西北太平洋上台风的发生发展过程具有较强较直观的监测和预报能力,因此,天气学的分型已不是主要工具。
  1970年,省台开始研究热带低频振荡在中长期天气预报上的应用,利用卫星云图上热带云团自北纬25°以南进入西风带,则未来福建省将出现一次较明显的降水过程,且预报出未来降水开始日期。与此同时,利用福州逐日最高气温的峰点,预报冷空气开始影响本省的日期。
  模式预报是目前中期预报中又一种较为盛行且比较可靠的方法。其准确率取决于:数值预报产品的准确率、因子选择技巧以及数学处理方法。自1985年起,欧洲中期天气预报中心数值预报产品对500百帕形势预报具有很高的准确率,因而对模式预报的准确率起了决定性作用。
  数值预报产品的天气学解释方法,80年代在省台中期预报中占有一定地位。应用谐波分析方法,作寒潮的中期预报,已取得较好的效果。
  (二)地市台中期天气预报
  中期预报开始于1961年,主要根据天气过程模型化进行地市台的各环节的配套工作。根据省台划分的大型、各环节日期、天气过程,利用地(市)台天气图以及单站资料作中期天气过程预报,一般同发布旬预报相结合,后因天气学模型化的方法受到不正确的非议而停用。从1966年起以群众经验为线索,单站资料为依据的资群结合的方法进行验证,制作中期天气预报。
  1972年开始,应用数理统计方法作中期天气预报,建立预报回归方程,作未来10天的旬预报。
  1980年前后开始,引进模式预报方法制作中期预报。目前模式方法作中期预报有效期一般只有5~7天,要作未来的10天(旬)预报,还需要利用单站资料以及天气学的分析方法。
  到1990年,地市台的中期预报,还是以统计方法为主。
  (三)县站中期天气预报
  县站的中期天气预报大部分也是从1961年前后开始,初期应用大中小结合的配套方法,根据地(市)台划分的天气模型,结合单站资料和群众看天经验,建立预报模式,制作中期天气预报。到了60年代后期,大中小结合的方法受到否定,县站的中期预报方法主要以群众经验为主,加上资料统计分析。70代初期起,采用统计方法建立简易回归方程作中期天气预报。80年代中期开始采用模式方法,加上资料分析作中期预报。
  三、长期
  (一)省台长期预报
  福建省长期天气预报业务于1958年10月全国兰州中长期天气预报会议之后开始。业务放在气象科学研究所,1966年以后合并到省气象台。起初的长期预报是不定期的,1968年起才比较正规的发布月、重要季节以及年度的长期预报。预报方法主要有天气气候学方法,对单站气象要素历史演变规律分析,相关分析,相似分析,在应用中绘制温度、气压、湿度、降水等曲线图,根据这些要素在历史变化过程中的持续性、相似性、周期性、最大最小可能性、转折点和相关情况等特征,找出变化规律,外推到以后一定时段,估计出未来的变化趋势。按最近出现的数值,做出未来的长期预报。50年代末到60年代后期,广泛收集、验证了大量的群众经验和天气谚语,按季节或节气、农历各月与各月的关键日、传统节日、天象,物象、海象等划分五类,整理归纳各个季节之间天气活动关系,制作长期天气预报。
  数理统计方法,70年代初期开始,广泛采用数理统计方法制作长期天气预报。主要方法有回归分析、聚类分析、车比雪夫多项式、谐波分析和正交经验函数分析等等,并利用海况、太阳黑子活动周期、厄尔尼诺现象、南方涛动以及其他天文因素等资料,分析其与大气环流的变化和未来天气变化之间的关系,制作长期天气预报。
  (二)地(市)、县台站长期天气预报
  1959年起各地(市)、县气象台站开展长期天气预报业务,刚开始时为不定期的发布。到70年代,才比较正规的发布月、季、年度长期天气预报。预报方法开始时为单站气象要素点聚图、曲线图、群众看天经验、相关和相似分析,70年代开展数理统计在长期天气预报上的应用。
  四、短时
  1966年前后开始,省气象台根据雷达回波作短时(0~6小时)订正预报。1970年6月,卫星云图投入业务应用,短时预报效益更为明显。1987年正式组建短时预报科,主要是根据卫星云图、雷达回波、地面资料实况传输等手段,结合临场各种物理量的诊断分析,正式对外发布短时天气预报。预报对象主要是冰雹、飑线、局部暴雨和大风等。

知识出处

福建省志·气象志

《福建省志·气象志》

出版者:方志出版社

本书是福建省气象事业发展脉络的资料性著述。全书全面、系统地、准确地记述了1991-2005年期间气象事业在历史巨变中的新面貌、新成就、新特色,客观地体现出气象与经济、气象与社会民生的密切关系,详述出气象科技在社会经济发展中所具有的基础性、先导性作用。

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