段华
摘 要:云南地区的降水情况较为复杂,需要使用较高的预报技术进行降水预报,数值模式降水预报能够起到良好的实际效果。数值预报技术,是在计算机性能不断提高的基础上不断建立的,同时以数值预报技术为基础的全方位现代综合气象预报系统也全面建立起来,为气象工作者进行天气预报的相关工作提供了良好的前提条件和技术支持。全面的分析和研究数值模式降水预报对云南地区预报效果和误差情况造成的影响,能够为不断提高该项技术的应用效果,降低其误差起到重要作用。
关键词:数值模式降水预报;云南地区;预报效果;误差;影响
随着现代社会科学技术的不断更新和进步,用于天气降水预报方面的科技也在不断的发展和完善当中。数值模式降水预报是一种较为新型的预报方式,在天气预报的准确度方面有着大幅度的提高。云南地区的降水较多,该地区需要有着精准的降雨预报,为当地人们进行各项生产生活提供良好的指导。数值模式降水预报在实际的运用当中,它的预报结果通常情况下会受到多种因素的影响,因而在使用该项预报技术对云南地区进行天气降水预报的时候,会对具体的预报效果产生一定的影响。
1 数值模式降水预报的内涵
数值天气预报是使用大型计算机,对大气在一定时期的实际运动情况,进行全面的计算,根据天气演变过程中的热力学和流体力学的方程组演算工作,对未来时间段内的天气现象和大气运动状况进行全面的预测。数值模式降水预报,也是积极应用了大型计算机的强大功能,将大气运动过程中产生的降水进行预报,在这个预报环节中,使用的预报模式是数值模式。我国在1955年开始进行数值模式降水预报的探索工作,经过了长时间的摸索,已经逐渐形成了符合我国现实状况的预报模式,在我国天气预报工作中发挥重要的作用[1]。
2 数值模式降水预报在实际应用过程中的优势和不足
第一,数值模式降水预报的优势。数值模式降水预报采用数值的方式进行天气降水情况的预报工作,将天气变化过程中出现的各种动态进行说明,在经过较为细致精密的计算工作之后,形成较为准确的预报结果。因而这种数值模式降水预报方式在实际的应用当中较为准确,说明方式十分简单,将降水过程中涉及到的多种天气状况进行表示。
第二,数值模式降水预报的不足。使用数值模式降水预报的方法,需要设定出一定的初值和边值,在这个前提条件的设立之下,进行数值运算工作将会更加便利简单。但是在实际情况中,数值模式降水预报需要积极应用多种手段对天气的运动状况进行观测,才能够较好反映出预报时段内出现的各种情况。因而这种方式的使用前提较高,需要多种设备、技术、手段的同步使用[2]。
3 数值模式降水预报对云南地区预报效果和误差的影响
3.1 使用数值模式降水预报对云南地区进行预报的检验过程
云南地区是低纬高原上的重要区域,地形错综复杂,受到东亚季风和印度季风的交叉影响,天气状况复杂多变,较为独特。云南地区这种特殊的气候状况,一直是天气预报工作中的难点和重点,使用数值模式降水预报进行降水等天气的预报有着必要性。在应用数值模式降水预报对云南地区进行预报的过程中,需要使用相应的检验方法。云南地区丰富的降水历史,为使用数值模式降水预报进行降水预报工作提供了良好的前提条件。文章选取2011-2014年5月1日到10月31日之间20-20时(北京时间,下同)的降水情况作为资料,这些资料均来源于云南地区125个气象观测站中的累积降水。在对云南地区2011-2014年间的降水累积情况进行检验的时候,采用的检验等级分为暴雨≧50.0mm、大雨≧25.0mm、中雨≧10.0mm以及小雨≧0.1mm四种类型。累积降水的检验类型,主要参考了2005年中国气象局公布的《中短期天气预报质量检验办法(试行)》,而进行降水检验统计量所采用的评分标准主要有空报率、漏报率、TS评分(Threat Score)以及预报偏差等[3],这几种标准在这次的检验工作中发挥着重要作用。数值模式降水预报的方式,在云南地区的降水的检验工作当中,发挥着良好作用。使用数值模式进行降水预报,能够减少空报率,这也就意味着在云南地区的降水天气中,因为预报方式等工作的失误出现降水天气没有被预报出的情况。同时,在使用预报偏差进行数值模式降水预报的评析工作时,能够发现这种预报方式产生的偏差情况不太明显,能够及时发映出云南地区的日常降水情况,提前进行降水的预测情况,并且能够对降水量进行相应的预测,数值式的预报方式,将降水量进行了准确的表达,对人们的生产生活提供了良好的指导[4]。
3.2 数值模式降水预报提高云南地区降水的预报效果
数值模式降水预报使用的是强大计算机的良好功能,预报未来一段时间内的天气状况,相较于以往的天气预报,这种方式是对大气动力学的精确计算,不再是经验以及降水量的累积预报,具有较好的可信度。数值模式降水预报在进行降水方程组的计算工作中,使用到速度沿x,y,z三个方向的分量u,v,w和温度T,气压p,空气密度ρ以及比湿q等7个预报方程[5],这7个预报方程,在很大程度上直接表现出云南地区的日常降水状况,对未来降水进行有效预测。同时还需要注意到的是,数值模式降水预报将船舶预测、雷达预测、卫星观测以及一些常规的预测方法进行综合利用,根据观测到的结果进行全面分析和总结,从而结合大气动力方程组的计算,对降水情况进行科学预测。通过数值模式降水预报使用的原理,能够发现,其应用的科学手段更为先进和准确,对预测天气具有更加良好的效果和作用,改变了以往经验预报的方式,减少了经验预报过程中的一些问题和弊端,提高了预报效果,大为便利了人们的生活。
3.3 数值模式降水预报减小了云南地区降水的预报误差
对云南地区的降水情况进行分析和总结,能够发现该地区在雨季的平均降水情况较为相似,降水规律也较为明显,云南西南和南部地区的降水强度较大,而云南的中部地区降水较少。使用数值模式降水预报对云南地区的降水进行预测,建立在对以往降水情况的分析之上,能够有效提高预报效果,减小预报误差。数值模式降水预报是通过数值对降水情况进行表示的,不仅包括降水量的表示,还包括降水时间的表示,在数值模式降水预报的应用下,降水时间能够精确到具体的时间点上,这对于减小降水预报误差具有良好的效果。数值模式降水预报能够增加天气降水预报中的时效性,保证人们在进行日常的生产生活中能够通过天气预报进行相应安排[6]。
4 结束语
数值模式降水预报积极应用了多种现代科学技术,尤其是超大功能的计算机技术,将对未来一段时间内的天气状况进行综合的分析,并进行准确预测。云南地区的天气状况较为复杂,使用数值模式降水预报进行降水预测,能够有效提高预测效果,减小预报误差,对便利人们的生产生活起到了重要影响。
参考文献
[1]赵宁坤,万石云,杞明辉.3种数值模式对云南地区雨季降水预报的检验[J].气象与环境学报,2015,31(10):39-44.
[2]符娇兰,宗志平,代刊,等.一种定量降水预报误差检验技术及其应用[J].气象,2014,40(7):796-805.
[3]狄靖月,赵琳娜,张国平,等.降水集合预报集成方法研究[J].气象,2013,39(6):691-698.
[4]张利红,何光碧.GRAPES_Meso模式对2011年夏季青藏高原东部及周边区域的预报检验[J].高原气象,2014,33(1):14-25.
[5]王丹.雷达外推预报与暴雨数值模式融合预报降水方法研究[D].中国气象科学研究院,2013.
[6]慕秀香.高分辨率数值模式在吉林省短期业务预报中的效果检验[D].兰州大学,2013.