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    臨近天氣預報手段分析探討

    2017-07-09 16:21:43董雄偉
    科學與財富 2017年18期

    董雄偉

    摘 要: 對于直升機海上/陸地救援來說,符合標準的天氣是其安全出動的首要條件。而精確地臨近天氣預報,就是直升機安全飛行的最大保障。預報臨近天氣手段形式多樣,比如雷達回波外推、天氣形勢分析預報等。本文重點對相關預報手段進行分析探討,發(fā)現(xiàn)雷達回波外推與天氣形勢分析預報相結合,能夠極大地提高臨近天氣預報的精度。

    關鍵詞: 臨近天氣預報;雷達回波外推;天氣形勢分析

    臨近預報指未來0-6小時(以0-2小時為重點)時段的高時空分辨率的天氣預報,主要預報對象是該時段內出現(xiàn)明顯變化的重要天氣現(xiàn)象。主要包括雷暴、強對流天氣、降水、低能見度以及天空云量等,其中以雷暴和強對流天氣的臨近預報最具挑戰(zhàn)性。

    直升機海上/陸地救援屬于通用飛行,具有飛行時間短(一般救援任務飛行時間為2-3小時),出動時限要求短(接警到出動時間一般控制在45分鐘內)的特點。如何在短時間內,快速精確地預報未來2小時(6小時)內的臨近天氣,保障直升機救援的高效快捷,對氣象預報員是一種挑戰(zhàn)。

    臨近天氣預報手段多種多樣,下面著重介紹幾種實際應用較多的方法,并結合一次實際冷鋒過境過程對其進行探討。

    一、雷達回波外推:

    雷達回波外推法是通過雷達回波圖比較連續(xù)幾個時刻天氣系統(tǒng)在回波圖上的位置,順時外延,從而預報天氣系統(tǒng)的未來位置。

    臨近天氣預報雷達回波外推法,對于未來2小時內天氣系統(tǒng)雷達回波位置的預報,一般間隔30分鐘采取一個雷達回波圖像,共采取3個,即T0、T-1、T-2,計算時刻T-2與T-1時刻雷達回波移動的距離,記為L-2;然后計算時刻T-1與時刻T0雷達回波移動的距離,記為L-1,取二者平均值L=(L-1+L-2)/2為天氣系統(tǒng)30分鐘內移動距離,從而進行未來30分鐘、1小時、1小時30分鐘、2小時天氣系統(tǒng)雷達回波位置的預報。

    對于未來6小時內天氣系統(tǒng)雷達回波位置的預報,一般間隔1小時采取一個雷達回波圖像,原理同2小時預報。

    如圖所示,10時選取雷達回波T10點(如圖1),11時刻選取T11點(如圖2),L-2=T11-T10,12時刻選取雷達回波T12點(如圖3),L-1=T12-T11,則平均一小時雷達回波移動距離L=(L-1+L-2)/2,外推13時刻雷達回波所在位置為T13=T12+L(如圖3),(12+N)時刻雷達回波所在位置為T12+N=T12+N*L。

    雷達回波外推預報有較為明顯的缺陷:1、天氣系統(tǒng)隨著時間是發(fā)生強弱變化的;2、天氣系統(tǒng)會重新生成或者消亡。所以隨著預報時限的延長,雷達回波外推預報的誤差會逐步變大。雷達回波外推預報法適用于強對流天氣系統(tǒng)過境臨近預報,比如說鋒面過境、颮線過境等。

    二、天氣形勢分析預報:

    天氣形勢分析預報,是通過連續(xù)的高低空天氣形勢圖,運用天氣學原理對各種氣象要素進行分析后,推斷未來的天氣,得出相應的預報結果。

    對上文同一過程進行天氣形勢分析, 08時地面天氣形勢圖上顯示,地面鋒線在北京-河北-山西一帶,中層700hPa引導氣流指向山東地區(qū),并伴隨著冷平流,有利于鋒面系統(tǒng)的加強,隨著天氣系統(tǒng)的運動,冷鋒鋒面逐漸移向山東地區(qū),同時高空水汽通道持續(xù)維持,通過天氣學知識,對冷鋒天氣系統(tǒng)進行分析,得出冷鋒過境后,冷空氣南下,山東等地將有較為強烈的降水發(fā)生,同時山東等地氣溫將會下降,分析850hPa溫度場,山東等地氣溫將下降8℃左右。

    三、綜合分析:

    通過雷達回波預推以及天氣形勢分析相結合,可以預報東營地區(qū)未來6小時臨近天氣,得出結論:未來6小時,冷鋒鋒面過境東營地區(qū),東營西部17時開始出現(xiàn)降水,降水強度較強;至20時,降水區(qū)域將覆蓋整個東營地區(qū)。冷鋒過境后東營市由冷高壓控制,溫度下降8℃左右。

    四、綜述:

    雷達回波外推是上游地區(qū)已發(fā)生較強對流天氣,通過時間的演變預報本地區(qū)較強對流天氣發(fā)生的時間。天氣形勢分析是通過對天氣圖的分析,運用天氣學原理,對于本地即將生成或者消散的天氣系統(tǒng)進行預報。在進行臨近天氣預報時,雷達回波外推與天氣形勢分析預報相結合,對天氣系統(tǒng)未來時刻進行判斷,同時對天氣系統(tǒng)的重新生成或者消散進行預報,能夠極大地提高臨近天氣預報精度。

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