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天氣預報/數值天氣預報是現代天氣預報的主要方法


  20世紀80年代以來,隨著遙感、計算技術和氣象衛星資料的廣泛應用,世界天氣預報出現了新的飛躍,傳統的天氣圖已被數值天氣預報取代。所謂數值天氣預報應用7個流體力學、熱力學微分議程來描述大氣運動規律,7個議程中含有7個未知數--最高氣溫、最低氣溫、降水量、濕度、氣壓、風向、風速,通過大型高速電腦求解方程組,獲得未來7個未知數的時空分析,即未來天氣分佈。世界上有30多個國家開展數值預報業務,發達國家建立了全球和有限區域兩種預報模式,電腦最高運行速度40億次/秒。全還應數值預報模式垂直分層超過30層,水準解析度60公里,預報可用時效中高緯10天,低緯5天。有限區域預報模式水準解析度15公里,美國、德國可達2公里。

  發達國家氣象中心每天定時發佈全國各城市或各區域(日本將全國劃成191個格距20公里正方形區劃)天氣預報,預報時效7-8天,逐日滾動。各地氣象臺根據本地實況和預報員經驗對氣象中心發來的預報進行訂正。幾乎所有國家的氣象部門都實行垂直領導,發達國家按氣候區劃設置台站。美國實行兩級管理體制,即國家氣象中心和天氣服務台。國家級中心有9個--國家氣象中心(逐日發佈全國各城市7天預報)、國家颶風預報中心、國家強風暴預報中心、國家環境模擬中心、國家業務控制中心、國家水文氣象預報中心、國家航空預報中心、國家海洋預報中心和國家氣候預報中心。天氣服務台有116個,每個服務台配備一部先進的多普勒天氣雷達。9個國家中心承擔著全國天氣預報,災害性天氣警報以及航空、航海天氣預報等任務。天氣服務台負責接收國家中心發佈的預報資訊,結合本地最新氣象資料和預報員經驗,進行編輯和訂正,作出本地天氣預報。但國家中心發佈的災害性天氣警報,天氣服務台無權訂正,理由有三條:一是只有國家中心才能獲得全部數值預報產品,氣象衛星、天氣雷達和全國一小時一次的地面觀測資料;二是國家中心預報員是通過全國公開招聘、競爭上崗的,他們既有理論,又有實踐經驗;三是經過三年對比證明,訂正反而導致預報品質下降。日本氣象體制分三級:氣象廳、管區氣象臺和地方氣象臺。氣象廳預報部每天發佈全國191個區域天氣預報和災害性天氣警報。

  在中國,1982年開展數值預報業務,每天製作北半球三天形勢預報。1995年引進美國的Cray巨型電腦(峰值運算速度20億次/秒)每天製作全球七天形勢預報。1997年起每天製作全球十天形勢預報。目前全球預報水準解析度120公里,有限區域預報水準解析度55公里。我國氣象體制分成五級:中國氣象局、大區氣象局、省級氣象局、市級氣象局和縣級氣象局,全國氣象部門共有6萬多人。      與發達國家相比,我國氣象事業的主要差距是:

  1、資料同化系統落後,氣象衛星、商用飛機和天氣雷達的資料尚未進入數值預報系統。天氣雷達定量測定降水尚未開展,衛星雲圖還停留在"看圖識字"水準上。

  2、數值預報產品釋用尚未形成業務。

  3、天氣預報重複勞動嚴重,主要原因是國家中心和省級氣象臺指導產品少、品質不高,指導不到位。下級台站為了服務,只能獨立地製作長、中、短天氣預報。

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