天气形势预报的基本方法汇总课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精选文档,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精选文档,*,第八章天气形势和气象要素预报,8.1,天气形势预报的基本方法,精选文档,1,第八章天气形势和气象要素预报8.1 天气形势预报的基本方,天气预报是根据气象观,(,探,),测资料，应用天气学、动力学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。,精选文档,2,天气预报是根据气象观(探)测资料，应用天气学、动力学、统计学,常用的天气预报技术方法,天气学预报方法,统计学预报方法,动力学预报方法,天气,-,统计预报方法,动力,-,统计预报方法,(MOS,法和,PP,法,),天气,-,动力预报方法,精选文档,3,常用的天气预报技术方法天气学预报方法精选文档3,天气预报的种类,按预报时效,:,临近预报,(0-2,小时,),甚短期预报,(2-12,小时,),短期预报,(12-48,小时,),中期预报,(3-10,天,),长期预报,(10,天以上,),等,;,按服务对象,:,日常天气预报,专业天气预报,(,如航空天气预报,);,按预报范围,区域预报,站点预报等。,精选文档,4,天气预报的种类按预报时效:精选文档4,一个地区的天气变化主要决定于天气系统的变化。,天气预报实际上分为两个步骤：,第一步是天气形势预报，预报各种天气系统的生消、移动和强度的变化，它是气象要素预报的基础。,第二步是气象要素和天气现象预报，是对气温、湿度、风、云、降水和其它天气现象变化的预报。,精选文档,5,一个地区的天气变化主要决定于天气系统的变化。精选文档5,天气形势预报主要是气压场和流场的预报。,气压场和流场相互适应而接近于地转平衡,形势预报的两种处理方式：,从气压场变化入手，找出气压变化的规律。如：减压地区可能形成低压或使原有低压加强，即有气旋发生发展。,从流场变化入手，通常得用涡度方程进行分析。如：正涡度增加地区，有气旋的发生发展；负涡度增加地区，则可能有反气旋的发生发展。,精选文档,6,天气形势预报主要是气压场和流场的预报。精选文档6,形势预报的方法可分为两大类,:,数值预报方法，,天气学方法。,本节主要讨论利用天气学方法制作天气形势预报的常用方法。,精选文档,7,形势预报的方法可分为两大类:精选文档7,8.1.1,趋势法,根据最近一段时间内天气系统演变的趋势，预报未来短时间内天气系统强度变化及移动，这种方法叫做趋势法。,趋势法通常分为,外推法,和,运动学,方法两种。,精选文档,8,8.1.1趋势法根据最近一段时间内天气系统演变的趋势，预报,1.,外推法,根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化的规律，顺时外延，预报出系统未来的移动速度和强度变化，这种方法叫做外推法。,精选文档,9,1.外推法根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化的规,外推法又可分为两种情况：,一种是系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变，按这种规律外推，叫做直线外推,;,另一种是当系统的移动速度或强度变化接近“等加速”状态时，外推时要考虑它们的“加速”情况，按这种规律外推，叫做曲线外推。,精选文档,10,外推法又可分为两种情况：精选文档10,应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊的移动和强度作出预报。,直线外推时只需要根据当时和上一时次的两张天气图即可进行，,而曲线外推需要利用三张,(,或以上,),天气图进行比较。,精选文档,11,应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊的移动和强度作出预报。精,（,1,）高低压系统的外推,精选文档,12,（1）高低压系统的外推精选文档12,（,2,）高空槽脊的外推,高空槽线外推,。因为槽线各段移动速度不同，可以在槽线上取几个代表性的点。,精选文档,13,（2）高空槽脊的外推高空槽线外推。因为槽线各段移动速度不同，,高空槽脊强度外推,。选择能表示槽、脊的某条等高线，如,540,线，追踪该线与槽、脊的交点，对两交点进行外推。当槽,(,脊,),过分拉长时，应考虑将有切断低压或闭合高压出现。,精选文档,14,高空槽脊强度外推。选择能表示槽、脊的某条等高线，如540线，,注意,（1,）外推法主要用于天气系统呈相对静止状态。,（,2,）所用资料的时间间隔不宜过长。,（,3,）气压系统的中心位置和中心数值要尽量准确。,（,4,）要注意气压日变化的影响。,（,5,）外推时，还要根据天气系统变化的物理原因以及周围天气系统和地形的影响，考虑系统的变化。,精选文档,15,注意（1）外推法主要用于天气系统呈相对静止状态。精选文档15,2.,运动学方法,利用气压系统过去移动和强度变化所造成的变高（或变压）的分布特点，通过运动学公式导出的一系列定性预报规则，来预报系统未来的移动速度和强度变化的方法，叫做运动学方法,。,精选文档,16,2.运动学方法利用气压系统过去移动和强度变化所造成的变高（或,（1）,气压系统移动的预报,取,x,轴与,C,的方向一致，则,在气压系统上取一些特性点和特性线，使得在这些点和线上有,F/t,=0,，于是，这些点和线的移动速度为,精选文档,17,（1）气压系统移动的预报取x轴与C的方向一致，则精选文档17,(i),等压线移动的预报,使运动坐标系随等压线,p,一起移动，若等压线的移动方向为法线方向，则取,x,轴与等压线的法线方向一致。这样，等压线,p,的移动速度为,若某处有正变压，等压线向低压方向移动；若某处有负变压，等压线向高压方向移动。,移动速度与变压成正比，与气压梯度成反比。,精选文档,18,(i)等压线移动的预报使运动坐标系随等压线p一起移动，若等压,(ii),槽、脊线移动的预报,使运动坐标系随槽、脊线一起移动，取,x,轴垂直于槽、脊线，并指向气流的下游方向，和槽、脊线的移动方向基本一致。由于在槽、脊线上,槽、脊线的移动速度为,对槽来说，说明槽沿变压梯度方向移动；,对脊来说，说明脊沿变压升度方向移动；,槽脊移动速度与变压梯度成正比，与（槽脊强度）成反比。,精选文档,19,(ii)槽、脊线移动的预报使运动坐标系随槽、脊线一起移动，取,(iii),高、低压中心移动的预报,在低压中，可设有,2,条相互垂直的线，分别与,x,轴和,y,轴重合，,低压中心的移动速度,C,可看成两线移动的矢量和。,精选文档,20,(iii)高、低压中心移动的预报在低压中，可设有2条相互垂直,对近于圆形的低压，由于,将沿变压梯度方向移动；同理，对近于圆形的高压，将沿变压升度方向移动。,椭圆形高压,(,低压,),的移动方向介于变压升度,(,梯度,),与长轴之间，长轴越长，移动方向越接近于长轴。移动速度的大小与变压升度,(,梯度,),成正比，与系统中心强度成反比。,精选文档,21,对近于圆形的低压，由于精选文档21,(iv),气压系统强度变化的预报,在高、低压中心，,p,0,同样，在槽,(,脊,),线上，,取,x,轴垂直于槽,(,脊,),线，并指向气流的下游方向，,精选文档,22,(iv)气压系统强度变化的预报在高、低压中心，p0精选文,当低压中心或槽线上出现负变压,(,正变压,),时，低压或槽将加深,(,填塞,);,当高压中心或脊线上出现正变压,(,负变压,),时，高压或脊线将加强,(,减弱,),。,精选文档,23,当低压中心或槽线上出现负变压(正变压)时，低压或槽将加深(填,预报经验,(i),如果气旋中心出现了负变压，这个气旋将要加深；反之，如果出现了正变压，气旋就会填塞。如果反气旋中心出现了正变压，反气旋将要加强；反之，如果出现了负变压，反气旋就会减弱。,(ii),如果零值变压线接近于气旋或反气旋中心，则表示这个气旋或反气旋未来的强度变化不大。如果零值变压线处在气旋或反气旋后部较远的地方，则气旋或反气旋要加强；如果零值变压线处在气旋或反气旋前部较远的地方，则气旋或反气旋将很快减弱。,(iii),如果在低压槽或均压区中，出现了明显的,3,小时负变压中心,(2.0hPa),，则该处可能有高压生成。,(iv),由于锋面气旋常沿暖区等压线方向移动，故暖区中变压不大。如果暖区中出现了较大的负变压，表示气旋将发展；反之，气旋将填塞。,精选文档,24,预报经验(i)如果气旋中心出现了负变压，这个气旋将要加深；反,高空系统预报的经验,(24,小时变高,),(1),高压常向正变高中心移动，低压常向负变高中心移动。,(2),槽线前后分别有一负、正变高中心时，这种槽一般移动较快。变高梯度越大，槽移动越快。,(3),当槽,(,脊,),线上出现负,(,正,),变高中心时，则槽,(,脊,),将加强，且移动较慢；反之，槽,(,脊,),将减弱，且移动加快。,(4),当移动缓慢的高压脊西北方出现负变高中心，并不断加强，则此脊将减弱。,精选文档,25,高空系统预报的经验(24小时变高)(1)高压常向正变高中心移,注意,当天气系统的移动和强度无突然变化或无天气系统的新生、消亡时，应用上述趋势法的较果较好；,反之，预报往往与实际不相符合。,精选文档,26,注意当天气系统的移动和强度无突然变化或无天气系统的新生、消亡,8.1.2,涡度观点的应用,1.,地面气旋（反气旋）发展方程,2.,平均层涡度方程,3.,引导气流原理的应用,精选文档,27,8.1.2 涡度观点的应用1.地面气旋（反气旋）发展方程,1.,地面气旋（反气旋）发展方程,Petterssen,发展方程,无辐散层绝对涡度平流项,非绝热加热项,温度平流项,垂直运动项,精选文档,28,1.地面气旋（反气旋）发展方程Petterssen发展方程,涡度平流，地面气旋发展,温度平流，地面气旋移动,精选文档,29,涡度平流，地面气旋发展精选文档29,2.,平均层涡度方程,平均层上的相对涡度平流,热成风涡度平流,地转涡度平流,地形作用。,精选文档,30,2.平均层涡度方程精选文档30,涡度平流,对称槽（脊）,，涡度平流影响槽（脊）移动。,不对称的槽（脊）,，涡度平流影响,槽（脊）强度,。,精选文档,31,涡度平流对称槽（脊），涡度平流影响槽（脊）移动。精选文档31,热成风涡度平流,在温度槽附近，热成风涡度最大，在温度脊附近，热成风涡度最小。,温度槽落后于高度槽，高度槽将加强。,高度槽落后于温度槽，高度槽将减弱。,精选文档,32,热成风涡度平流在温度槽附近，热成风涡度最大，在温度脊附近,3.,引导气流原理的应用,可以证明，地面高、低压中心的移动速度与系统中心上空平均层上的地转风一致。实际工作中可利用,700hPa,或,500hPa,等压面上的地转风加以适当订正以预报地面系统中心的移动，这就是所谓的“,引导气流原理,”,。,精选文档,33,3.引导气流原理的应用可以证明，地面高、低压中心的移动速度,精选文档,34,精选文档34,地面气压系统中心的移动速度为其上空,500hPa,风速的,0.5-0.7,倍，,700hPa,风速的,0.8-1,倍。,夏季常用,500hPa,作引导层，冬季常用,700hPa,作引导层。,精选文档,35,地面气压系统中心的移动速度为其上空500hPa风速的0.5-,地面气压系统的移动方向与引导气流的方向有一定的偏角，大多数偏于引导气流的左侧，引导气流越大，偏角越小，反之亦然。,在实际应用引导气流规则时，必须充分考虑引导气流本身的特点和变化。,同时还要注意地形的影响。,另外，引导气流对浅薄系统的预报效果较好，当地面系统加深以后，则效果较差。,精选文档,36,地面气压系统的移动方向与引导气流的方向有一定的偏角，大多数偏,