1. 试证明球坐标系中单位矢量i 的个别变化率为。
()
k j r u dt di ???cos sin cos -= 2. 试说明局地直角坐标系(即z 坐标系)中的运动方程与球坐标系中的运动方程有何异同?
3. 在等压面p 与p p δ-之间有一气柱,其横截面积为y x δδ,气柱内的空气质量为M δ。试根据该气柱在运动过程中其质量守恒的原理导出P 坐标系中的连续方程为
=??+??+??p w y v x u
4. 应用()t z y x ,,,、()t p y x ,,,两坐标系因变量F 偏微商的转换关系式（1.69）和（1.78）证明
p z dt dF dt dF ?
?? ??=??? ??
5. 应用()t p y x ,,,、()t y x ,,,σ两坐标系因变量偏微商的转换关系式（1.113）和（1.117）把P 坐标系中的连续方程
=??+??+??p w y v x u
转换到σ坐标系中去。
6. 应用σ坐标系中的连续方程（1.126）把该坐标系中分量形式的水平运动方程写成通量形式。
7. 已知小尺度运动系统龙卷的物理变量特征尺度为：L ~210米，D ~410米，U ~50米?秒1-，W ~1米?秒1-，p h ?~40百帕。应用尺度分析方法简化运动方程（1.132）~（1.134），使其适用于龙卷尺度的运动。对于这种小尺度运动，流体静力近似是否成立？
8. 已知中尺度运动系统台风的物理变量特征尺度为：L ~510米，D ~410米，U ~100米?秒1-，W ~10米?秒1-，p h ?~40百帕。应用尺度分析方法简化运动方程（1.123）~（1.134），使其适用于台风尺度的运动。对于这种中尺度运动，流体静力近似是否成立？
9. 试说明涡度方程（1.149）中辐散项、倾斜项和力管项引起涡度局地变化的物理机制。
10. 涡度方程（1.170）有哪几种简化形式，它们各有什么特点？
11. 散度方程（1.175）有哪几种简化形式？它们各有什么特点？它们描述了哪些物理量场之间的平衡关系？
1. 在与60°N 相割的极射赤面投影映像平面图上制作正方形网格(参见书P84图
2.14),网格距d =500公里,试求点()8,4=-=n n J I p 的地图放大系数和科里奥利参数。
2. 在与30°N 和60°N 相割的兰勃脱投影映像平面图上制作正方形网格(参见书P85图2.15),网格距d =300公里,试求点()15,5==n n J I p 的地图放大系数和科里奥利参数。
3. 在与22.5°N 和22.5°S 相割的墨卡托投影映像平面图上制作正方形网格(参见书P85图
2.16),网格距d =200公里,试求点()3=e J p 的地图放大系数和科里奥利参数。
4. 试把运动方程（2.49）由普遍的正交曲线坐标系变换到普遍的地图投影()t Z Y X ,,,坐标系。
5. 试由普遍的正交曲线坐标系中的连续方程（2.52）导出球坐标系中的连续运动方程。
第三章 习题
1. 什么是差分格式的收敛性和稳定性？二者之间有何关系？
2. 什么是差分格式的耗散性、色散性和守恒性？它们对数值解有何影响？
3. 试证明一介偏微商x u ??的三点差商近似式
()()()()()????????+-?++--???????-?+=??x t x x u t x x u t x u x t x u t x x u x u 2,2,4,321,,23 的截断误差为()2x O ?。
4. 时间微商用前差格式、空间微商用后差格式写出一维线性平流方程
0=??+??x u c t u
的有限差分格式，并应用冯—纽曼方法证明该格式的稳定性。
5. 时间微商用前差格式、空间微商用中央差格式构造微分
0=??+??+??y u b x u a t u
的有限差分格式，并应用冯—纽曼方法证明该格式的稳定性。
第四章 习题
1. 试证明差分格式（4.42）是平流方程（4.35）的一次守恒格式。
2. 试证明差分格式（4.47）是平流方程（4.46）的二次守恒格式。
3. 试把二次守恒平流格式（
4.57）展开成可以进行数值计算的形式。
4. 导出正压原始方程的有限差分方程（4.80）的频率方程和群速公式。
5. 写出正压原始方程组（4.95）的半隐式差分格式，并说明其具体求解步骤。
6. 设一维变量i F 可表示为如下的谐波：
()α++=i i kx F C F cos 式中F 、k 和α分别为谐波的振幅、波数和位相，而C 为一常数。试证明：当平滑系数S 取21时，应用空间平滑运算（4.119）可以完全滤除i F 中波长为2x ?的短波波动。
7. 设一维变量n
i F 可表示为如下的谐波： n i F ()αω+-+=n i t kx F C cos
式中F 、k 、ω和α分别为谐波的振幅、波数、圆频率和初位相，而C 为一常数。试证明：当平滑系数S 取21时，应用空间平滑运算 ()()
1121~-+++-=n i n i n i t n i F F S F S F 可以完全滤除n i F 中周期为2t ?的高频振动。
8. 在兰勃脱投影天气底图上，选取的预报区域内共有N M ?个网格点，网格是均匀的，网格距为D ，预报区域左下角的格点相对于北极点的坐标为()D J D I n n ,。试编制一个计算各网格点的地图放大系数()J I RM ,和科里奥利参数()J I F ,的子程序。
9. 已知预报区域内N M ?个网格点的初始位势高度()J I ZA ,、地图放大系数()J I RM ,和科氏参数()J I F ,，网格距取为D 。在预报区域的内点采用中央差分格式、在边界点采用向前或向后差分格式，试编制一个计算各网格点的初始地转风分量()J I UA ,和VA ()J I ,的子程序。
10. 已知预报区域内N M ?个网格点的初始位势高度()J I ZA ,，初始地转风()J I UA ,和VA ()J I ,，地图放大系数()J I RM ,和科氏参数()J I F ,，时间步长取DT ，空间步长取D ，采用固定的水平侧边界条件，应用正压原始方程组的二次守恒平流格式（4.57）（略去放大系数的水平变化）编制一个时间积分子程序，并要求该子程序具有实施时间前差、中央差和欧拉—后差等时间积分方案的功能。
11. 已知预报区域内N M ?个网格点上某一时间层的位势高度()J I ZB ,，应用五点平滑公式（4.126）编制一个在预报区域内点对()J I ZB ,进行空间平滑的子程序。
12. 已知预报区域内N M ?个网格点上第一，第二和第三时间层的位势高度分别为
()J I ZA ,，()J I ZB ,和()J I ZC ,，应用时间平滑公式（4.141）编制一个在预报区域内点对位势高度场进行时间平滑的子程序。
13. 在N M ?个网格点上，24小时预报的位势高度为()J I ZC ,，试编制一个绘制位势高度等值线的子程序。等值线的最小值和最大值分别取500和600位势什米，等值线增量取4位势什米。
第五章 习题
1. 试导出σ坐标系中的气压梯度力所做的功率。
2. 若不考虑地形作用()0=Φs ，试证明大气的绝对角动量()??cos cos r u r M Ω+=守恒：
0cos 2=?????*σ?λ?d d d Mr p t
3. 试推导
[]()τασστd p V p dA p Td c p t A s s p ???***?+Φ??=Φ+??
10
式中s Φ为地形高度，s p 为地面气压，T s p p p -=*，T p 为模式顶气压。
4.试证明差分方程组（
5.160）~（5.166）保持微分方程组（5.151）~（5.157）所具有的质量守恒和总能量守恒的积分性质。
第六章 习题
1. 赤道附近地转偏向力很小，地转关系不适用。请给出一个新的协调风场与气压场的静力初始化关系。
2. 简要叙述动力初始化的基本思想，主要步骤。如何加速动力初始化的过程?
3. 请论述四维同化的必要性，扼要地介绍四维同化的几种主要方法。
4. 请说明海绵边界条件为何能吸收向外传播的波动能量。
5. 概括地叙述套网格预报的几种方法，套网格预报方法的优点，它们还存在什么问题？
天气预报常用术语 常规天气预报要素包括：天空状况、天气现象、降水量、降水等级、风向风速、气温等。、 1、天气预报分类： 预报时效是天气预报的有效期限。在现代天气预报业务中，根据时效的长短分为以下四类： 长期天气预报：是指10天以上（月、季、年）的旱涝、冷暖、雨量等天气趋势的展望，一年以上的预报称超长期预报。 中期预报：对未来4～10天内的逐日天气预报，内容针对灾害性天气和转折性天气。 短期预报：是指对未来3天的逐日天气预报，其内容是对常规气象要素的预报。其中0－12小时的预报称为超短期预报。 短时临近预报：是指未来0-6小时的预报，其中0-2小时的预报称临近预报。对短期预报进行补充和订正，一般是对暴雨、冰雹、雷雨大风等尺度较小的灾害性天气的预报预警。 2、天气预报常用时间用语
气象部门以北京时20点为日界，天气预报中描述的白天和夜间与我们常规的认知是有区别的。了解了天气预报中的时间划分，就能够更好的使用它了。常用时间用语如下: 白天：08时～20时； 夜间：20时～08时； 早晨：04时～08时； 上午：08时～11时； 中午：11时～13时； 午后：12时～14时 下午：13时～17时； 傍晚：17时～20时； 上半夜：20时～24时； 下半夜：24时～04时； 半夜：22时～02时； 凌晨：02时～04时； 3、天气预报常用范围用语 个别地区：一般指预报服务范围内小于5%的区域。 局部地区：一般指预报服务范围内小于10%的区域。 部分地区：一般指预报服务范围内有10%～30%的区域。 大部分地区：指预报服务范围内大于50%的地方。 4、天气预报中天空状况是如何规定的？
数值天气预报基础教学大纲 开课院系：海洋环境学院 教学大纲撰写人：贾英来撰写时间： 2008 年 3 月15 日 课程编号： 课程名称：数值天气预报基础 英文名称：Introduction to Numerical Weather Prediction 推荐使用教材：数值天气预报编者：沈桐立，田永祥，葛孝贞，陆维松，陈德辉 出版社： 气象出版社 出版日期：2003-9-15 , ISBN：7502919724/P.0751, 课程总学时：34 总学分：1.5 含上机学时：17学 分：0.5 周学时： 2 学期安排：三年级第二学期 课程教学目标与基本要求(是否双语教学)： 教学目标：掌握数值天气预报的基础理论和基本方法，包括σ垂直坐标系以及地图投影坐标系下的大气运动方程组；几种常用的地图投影（麦卡托、兰勃脱、极射赤面投影）；数值差分方法；时间积分方案；采用差分近似所带来的各种问题，比如线性计算不稳定，有限网格下的误差，非线性计算不稳定等；以及减小计算误差和克服计算不稳定常用的方法—平滑和过滤。教学目的是为了向学生传授数值天气预报基本知识，培养学生根据大气运动微分方程组构建数值预报方程的能力，能够对所建立的差分方程组进行稳定性及误差分析，并采取相应的措施来减小计算误差，提高稳定性。 基本要求：汉语教学 考试形式：考试（其中理论课成绩占50％，编程实践课成绩占35％，课堂表现占15％） 课程内容与学时分配：
章节授课内容授课模式学时 绪 论数值天气预报的诞生、发展及现状多媒体教学 1 第三章数值计算方案 §1 差分方法 §2 时间积分方案 多媒体教学 多媒体教学 1 2 §3 线性计算稳定性 讨论＋多媒体教学 4 §4 三层格式的计算解 §5 有限网格下的误差 §6非线性计算不稳定 §7平滑和过滤 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 1 1 2 2 第一章大气运动的基本方程组 §1 旋转坐标系中的基本方程组 §2 球坐标系中的基本方程组 §3局地直角坐标系中的基本方程组 §4 P坐标系中的基本方程组 §5 σ坐标系中的基本方程组 §6 大气运动基本方程组的简化 §7涡度方程和散度方程及其简化 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 1 1 第二章 地图投影坐标系中的大气运动基本方程组 §1 地图投影 §2 普遍的正交曲线坐标系中的基本方程组§3普遍的地图投影坐标系中的基本方程组讨论＋多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 4 上机实习1编写计算兰勃脱地图投影放大系数和科氏参 数的FORTRAN程序 上机实习 2 上机实习2编写计算mecartor地图投影放大系数的 FORTRAN程序 上机实习 2 上机实习3:用欧拉后差和中央差方法求解一维线性平 流方程 上机实习 2 上机实习4对给定的时间序列和空间场进行平滑并绘图上机实习 2 上机实习5编程把σ坐标系下的数据转换到p坐标下上机实习 2
短期天气预报 一、气旋1、锋区：锋区及其附近地转风涡度平流和热成风涡度平流一般都较强，气旋常发生在锋区的下方。（52页）2、空中槽：气旋通常发生、发展在西风带中东移的空中槽前部的下方。因为这种空中槽的前部通常有水平质量辐散，而使下方产生动力减压。（52页）3、冷暖空气：在空中槽前下方有暖平流的地方，地面气旋生成的可能性就比较大。气旋生成后，后部如果有冷空气侵入，气旋就会发展，否则，一般就不发展。 二江淮气旋发生在长江中下游和淮河流域，生命史在12小时以上，具有明显的冷暖锋结构的低值系统称为江淮气旋（53页）。 1、江淮气旋一年四季均可发生，发生频率以春季最高，秋冬季最少。 2、移动路径：（54页）有两条，偏北路径从淮河上游出发，经洪泽湖向东入海；偏南路径从洞庭湖出发经黄山北部、晼中平原到江苏南部沿海，过长江口入海。 3、天气分布：（55页）江淮气旋发展时，可以产生大风、暴雨和雷暴天气。（1）在两湖盆地生成的气旋，到达宁沪杭地区，几乎每次都要出现底云和降水；（2）在长江以北发生的气旋，宁沪杭地区处于暖区内，云系变化较大，一般多中云。有时江南较强的暖高压脊北抬，甚至出现多云天气。但
一旦冷锋过境后，随之出现低碎云，并伴有降水天气；（3）夏季在淮河流域发生的气旋，每当冷锋过境时，多数会出现对流云和雷阵雨天气；（4）当气旋发生位置偏西（中南地区），移向偏东，空中切变线明显时，雨区移动与气旋中心移向一致。 4、江淮气旋发生的形势：（56页）（1）500Hpa图上，江淮气旋发生初期，通常在25-40°N、95-110°E之间有一条槽线，105-120°E的低纬地区，一般存在一支较强的中空西南风急流；（2）700Hpa和850Hpa图上，长江上游地区有一条东西向的切变线，并原先就有一个低涡或低压环流，也存在一支很强的地孔西南风急流；（3）地面：静止锋上波动发展成气旋，冷风进入倒槽暖锋锋生形成气旋，倒槽内锋生形成气旋。 5、江淮气旋的预报：（61页）（1）气旋发生前24小时，地面气压场大多为“东高西低”形式；（2）高空500Hpa通常有低槽自高原向东移动，700Hpa和850Hpa图上，长江中上游地区有一条东西向切变线，低涡自西向东移动，暖式切变北抬；（3）地面图上雨区和负变压区从西南地区向长江中下游扩展，江淮气旋总是先有降水，然后出气旋。 三、西南涡的预报（62页） 西南涡是副热带的天气系统，是我国青藏高原及西南地区特殊地形影响下，在700Hpa和850Hpa低层中所形成的具有
1. 试证明球坐标系中单位矢量i 的个别变化率为。 () k j r u dt di ???cos sin cos -= 2. 试说明局地直角坐标系(即z 坐标系)中的运动方程与球坐标系中的运动方程有何异同? 3. 在等压面p 与p p δ-之间有一气柱,其横截面积为y x δδ,气柱内的空气质量为M δ。试根据该气柱在运动过程中其质量守恒的原理导出P 坐标系中的连续方程为 =??+??+??p w y v x u 4. 应用()t z y x ,,,、()t p y x ,,,两坐标系因变量F 偏微商的转换关系式（1.69）和（1.78）证明 p z dt dF dt dF ? ?? ??=??? ?? 5. 应用()t p y x ,,,、()t y x ,,,σ两坐标系因变量偏微商的转换关系式（1.113）和（1.117）把P 坐标系中的连续方程 =??+??+??p w y v x u 转换到σ坐标系中去。 6. 应用σ坐标系中的连续方程（1.126）把该坐标系中分量形式的水平运动方程写成通量形式。 7. 已知小尺度运动系统龙卷的物理变量特征尺度为：L ~210米，D ~410米，U ~50米?秒1-，W ~1米?秒1-，p h ?~40百帕。应用尺度分析方法简化运动方程（1.132）~（1.134），使其适用于龙卷尺度的运动。对于这种小尺度运动，流体静力近似是否成立？ 8. 已知中尺度运动系统台风的物理变量特征尺度为：L ~510米，D ~410米，U ~100米?秒1-，W ~10米?秒1-，p h ?~40百帕。应用尺度分析方法简化运动方程（1.123）~（1.134），使其适用于台风尺度的运动。对于这种中尺度运动，流体静力近似是否成立？ 9. 试说明涡度方程（1.149）中辐散项、倾斜项和力管项引起涡度局地变化的物理机制。 10. 涡度方程（1.170）有哪几种简化形式，它们各有什么特点？ 11. 散度方程（1.175）有哪几种简化形式？它们各有什么特点？它们描述了哪些物理量场之间的平衡关系？
《天气预报》同步习题 瞭望台 1.了解一些事物和现象可以预报天气。 2.通过天气预报的制作过程，知道天气预报的制作是一个复杂而严密的过程。 3.会通过一些事物和现象找出气象的变化规律，比较准确全面地得到天气情况。 一、知识展示台 1.天气预报的查询电话是或。 2.我们可以通过、、、等得到天气预报的信息。 3.所谓气象指数，就是气象条件对环境的程度。夏季，较常见的指数有 指数、人体指数、指数、指数、指数等。 4.紫外线指数，如果达到3级，出门时就要戴上、，还要涂抹 ；晨练指数如果较高，就意味着较重或过冷过热，不宜锻炼。 5.我国目前有各类气象指数余个，其中直接与健康有关的占。这些指数涉及等许多方面，并呈现出明显的。 6.气象谚语是以或形式，在民间的有关气象变化的 。 7.我国气象谚语、，其中很多可以用来制作长、中、短期 。 8.由于我国地域辽阔，各地气候存在，因此气象谚语的也不尽相同。 二、对错审判厅 1.天气预报的制作是一个复杂而严密的过程。（） 2.天气预报的信息是人们根据动植物的异常反应做出的。（） 3.只有气象工作人员发布的天气预报才是准确的。（） 4.很多动植物在下雨前都有异常反应。（） 5.所有生物都有比我们人类更早地知道天气变化的本领。（） 6.气象卫星观测天气比在地面观测准确性要高。（） 三、选择大乐园 1.“蚂蚁满地跑”说明天（）。
A.阴天 B.刮风 C.要下雨 2.“燕子低飞”说明天（）。 A.沙尘暴 B.阴天 C.要下雨 3.下列符号中表示中雨天气的是（）。 A. B. C. 4.下列符号中表示大雪天气的是（）。 A. B. C. 四、巧妙简答区 下雨前哪些小动物有什么异常反应？你还发现下雨前哪些事物有异常？
南京信息工程大学大气科学专业《数值天气预报》试卷（A ） 年级― ――― 班级―― ― 任课教师： 姓名―― ――― 学号 成绩 1、 请写出σ坐标的定义？并给出水平气压梯度力在σ坐标下的形式？（8分） 2、 大气数值模式可以分为哪几类？（8分） 3、 已知地图投影直角坐标系中x 和y 方向的地图投影放大系数分别为m 和n ，请写出 散度V ??、标量平流A V ?? 的表达式。（8分） 4、 请写出A 2?的差分形式。（8分） 5、 对于一维平流方程：0=+x u c t u ????（其中c 为常数），时间、空间均采用向前差分格 式，写出对应的差分方程，并讨论其稳定性。（15分） 6、 请详细说明用数值方法求解准地转正压模式的具体计算步骤。（8分） 7、 请写出方程 ()0 vF F u F y y x x x t t =++对应的差分格式。（10分） 8、 设一维变量F i 可表示为如下谐波形式：()α++=i i kx cos F ?C F ，其中C 为一常数，F ?、k 和α分别为谐波的振幅、波数和位相，空间三点平滑算子定义为 () 1i i 1i i x i F F 2F 2S F F ~-++-+=，（1）请导出空间三点平滑响应函数的表达式；（2）试证 明：当S=1/2时，三点平滑可以完全滤除原谐波中波长为L =2?x 的波动。（15分） 9、 简述模式初始化的概念模式？简单说明模式初始化有哪些常用的方法？（10分） 10、什么是数值模式物理过程参数化？模式的物理过程参数化包括哪些主要的内容？ （10分） 南京信息工程大学大气科学专业《数值天气预报》试卷（A ） 标准答案及评分标准 1、 请写出σ坐标的定义？并给出水平气压梯度力在σ坐标下的形式？（8分） 答：（1）σ坐标的定义： （4分） （2）根据 ，气压梯度力在σ坐标下的形式：
初一地理天气与气候同步练习题及答案 地理天气与气候同步练习题及答案如下 第三章天气与气候 第一节多变的天气 教材内容详解 学习目标 1.知识与技能：知道天气的含义，并能在生活中正确使用，学会识别常用天气符号，能看懂简单的天气图，初步了解天气预报的相关知识。 2.过程与方法：通过形象记忆法，识记天气预报符号。通过收看，分析天气预报活动，培养地理思维能力，能提取有效地地理信息，并初步进行加工、判断及推理能力，通过活动体会天气变化与生产生活的关系，学会将所学知识运用于实际生活。通过小组游戏及学做播音员的活动，培养分工协作、团体意识及表达意识。 3.情感态度与价值观：通过关注身边的地理知识、自然现象和社会问题，学会理论联系实际，以辩证和发展的态度看待人与自然的关系。 快乐点击 1.天气及其影响 (1)天气的特征： ①天气反映的是一个地方短时间里阴晴、冷热、风雨等的大
气状况，它是时刻在变化的。②同一时刻，不同地方的天气差别可能很大。 (2)天气对人类生活、生产影响很大，为了便于安排生产、工作和日常生活，人们制作了天气预报。 2.天气预报 (1)制作过程：气象预测获取气象数据加工处理气象情报分析判断得出结论制作天气预报节目。 (2)内容：一天内阴、晴、风、气温和降水的情况。 ③气温：大气冷热的程度。用℃表示，读作摄氏度。 ④降水：用降水概率来表示降水的可能性大小。 (1)卫星云图：①是由气象卫星摄取的地球大气的图像 (2)天气符号：在天气预报时，表示风、雨、雪、阴晴等大气状况的各种符号。 ①区分晴天、多云和阴天的天气符号。 在生活中一般天空云区小于30%则为晴天，云区在30%～80%这样的天气为多云，云区占80%以上则为阴。 ②区分小到中雨、阵雨、大雨暴雨、雷雨的天气符号。 划分降雨等级标准： 降雨等级 24小时降水量(毫米) 小雨 0.1～9.9 中雨 10.0～24.9 大雨 25.0～49.9
天气预报原理 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。准确地预报天气一直是大气科学研究的一个重要目标。天气预报的历史可以从最早的看云识天气和根据物像来推测天气开始，以后经历了单站预报，天气图预报，到目前的应用气象卫星、天气雷达等先进的探测资料和用计算机进行天气预报的阶段。伴随着科技的不断进步，天气预报得到了快速的发展。 天气预报的种类按预报时效可大致分为：临近预报(1～2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；按服务对象可划分为：日常天气预报和专业天气预报(如航空天气预报等)；按预报范围可大致划分为区域预报和站点预报等。由于服务对象不同，在预报项目、预报时效、预报用语等方面都存在着一定的差异。 目前制作天气预报主要采用天气学预报方法、统计学预报方法和动力学预报方法，以及由这三种基本预报方法相互结合形成的天气—统计预报方法、动力统计预报方法和天气—动力预报方法等。 天气学预报方法（或称天气图方法）：是以天气图为主要工具，配合卫星云图、雷达图等，用天气学的原理来分析和研究天气的变化规律，从而制作天气预报的方法。这种方法主要用于制作短期预报。 数值预报方法（又称动力学预报方法）：是利用大型、快速的电子计算机求解描
述大气运动的动力学方程组来制作天气预报的方法。这种方法可用于制作短期预报，也可做中、长期预报。近几年还开始用来做气候预报。 统计预报方法：是采用大量的、长期的气象观测资料，根据概率统计学的原理，寻找出天气变化的统计规律，建立天气变化的统计学模型来制作天气预报的方法。这种方法主要用于制作中、长期预报和气象要素预报。 这三种制作天气预报的方法的主导思想不一样。天气现象（或天气过程）的发生，包含着必然性和偶然性，统计预报方法是从天气现象（或天气过程）具有偶然性这一点出发，认为天气变化是一种随机过程，在相同条件下不一定出现同样的天气变化，只能求出某种天气出现的可能性或概率。天气学方法和数值预报方法则从天气现象（或天气过程）具有必然性这一点出发，认为天气变化不是随机的，它满足一定的规律（如动量守衡、能量守衡、质量守衡等等），在相同的条件下应该发生相同的变化，根据大气某一时刻的状态，可以推算出其下一时刻的确定的状态。 目前制作天气预报常常是将这三种方法配合起来使用，将天气图、卫星和雷达图像、动力分析和统计分析、数值预报产品等进行综合分析，最后做出天气预报。
大气科学专业《数值天气预报》试卷（A ） 1、 请写出σ坐标的定义？并给出水平气压梯度力在σ坐标下的形式？（8分） 答：（1）σ坐标的定义：（4分） （2）根据 ，气压梯度力在σ坐标下的形式： （2分） 进一步利用状态方程有： （2分） 2、 大气数值模式可以分为哪几类？（8分） 答：大气模式的可以分为：??? ?? ?????????? ?? ??????????斜压原始方程模式正压原始方程模式原始方程模式平衡模式线性平衡模式非地转模式准地转斜压模式准地转正压模式准地转模式过滤模式数值天气预报模式 3、 已知地图投影直角坐标系中x 和y 方向的地图投影放大系数分别为m 和n ，请写出散度 V ρ ??、标量平流A V ??ρ的表达式。（8分） 答：V ρ??＝mn [? ?? ??n U X ??+? ?? ??m V Y ??] （4分）；A V ??ρ＝mU X A ??+nV Y A ?? （4分） 4、 请写出 A 2?答： 2 2222 y A x A A ??+??=?， 2 ,1,,122)(2Δs A A A x A j i j i j i -++-=??； 2 1 ,,1,2 2)(2Δs A A A y A j i j i j i -++-=?? 最终有：2 ,,1,11,1,,2 )(4)(Δs A A A A A A j i j i j i j i j i j i -+++= ?-+-+（8分） 5、 对于一维平流方程：0=+x u c t u ????（其中c 为常数），时间、空间均采用向前差分格式， 写出对应的差分方程，并讨论其稳定性。（15分） 答：（1）差分方程：t u u n i n i ?-+1＋c x u u n i n i ?-+1=0；（5分） （2）稳定性讨论：设i Ikx n n i e A u =，将其代入差分方程，可以求得增幅因子G ： x k sin I x k cos G ?β?ββ--+=1 ()()()0 1111122≤+?≤+-+=ββ?ββx k cos G
1.模式初始化：观测资料和分析资料的误差导致风场和气压场的不平衡；初始 资料和数值模式之间的不平衡。因此，需要对模式初值进行处理，称为模式的初始化。 2.初始化方法：静力初始化；动力初始化；变分初始化； 3.静力初始化：又称静处理，指利用一些已知的风压场平衡关系，或运用运动 学方程等求得的诊断方程来处理初值，使得风场同气压场平衡或者近似平衡的方法。 4.动力初始化：又称动处理，这种方法是借助于原始方程模式本身所具有的动 力特性，经过一些合理的步骤，使得重力惯性波阻尼或者被滤去，而得到接近平衡的初值。 5.变分初始化：该方法通过变分原理，使初始资料在一定动力约束下调整，达 到各种初始场之间协调一致的方法。 6.资料同化：将常规资料和非常规资料（卫星、雷达等）有机融合在一起，以 得到一个更加符合实际大气状况的分析场。常用于为数值模式提供初始场或者用来更新预报值。 7.资料同化内容：三维资料同化：初始资料的同化； 四维资料的同化：初始资料的同化和预报过程的同化。 8.常用的水平侧边界：固定的边界条件； 法向速度为零的边界条件 海绵边界条件； 外推边界条件； 周期边界条件； 嵌套边界条件：单向嵌套：双向嵌套： 9.正压原始方程模式的物理模型： 大气为正压状态；大气为均质不可压流体；大气处于静力平衡；大气上边界为自由面；不考虑摩擦以及非绝热作用；、 10.正压原始方程有总涡度、总绝对涡度和总角动量守恒 11.正压原始方程模式由于保留了快速移动的重力惯性波，时间积分步长必须取 小，这会使得数值计算的工作量增加。 12.守恒空间差分格式：保持原微分方程积分性质的空间差分格式。 13.一次守恒格式： 14.二次守恒格式： 15.二次守恒格式也是一次守恒格式 16.欧拉后差格式特点： 可以阻尼高频振荡；显示格式，计算简单；稳定性较好；不存在计算解的干扰；条件稳定，时间步长需要取小，因而计算耗时多；精度低； 17.正压原始方程模式中为了抑制计算解对结果的影响，通常采用三步法起步的 时间积分方案。三步法起步的时间积分方案中利用了欧拉差分以及中央差。 18.在时间积分过程中，为阻尼高频振荡，抑制计算解的干扰，可以穿插进行时 间平滑。 19.为了滤除短波扰动，抑制非线性不稳定，可以穿插进行空间平滑。边界内第 一圈格点，进行九点平滑。内点进行五点平滑。 20.正压原始方程性能说明：模式中存在快波，为保证计算的稳定性，时间步长 必须取短，从而使得计算量过大；非线性不稳定问题突出；对资料的初始化
《中长期天气预报》 每部分基本概念及思考题、图表分析题 第一部分绪论 1.什么是短、中、长期天气预报？本质区别是什么？它们的特征时间尺度？ 2.简述长中短期天气过程的特征? 3.简述中长期天气预报理论的几大学派的基本思想。 第二部分中期天气预报 一、基本概念 1.中期天气过程 2.天气过程模式 3.模式大气与大气模式 4、中期天气预报的图表工具。 5.中期数值天气预报物理过程。 6.参数化及参数化方法 7.完全预报方法（PPM） 8.模式输出方法（MOS） 9、什么是释用？为什么要释用？ 10、中期数值预报产品应用自动化系统的基本思想和关键技术。 二、思考题 1.试比较中期天气过程和短期天气过程的特征。
2.简述中期天气预报的一般思路。 3.简述建立中期天气过程模式的一般方法。 4.试述寒潮中期天气过程天气学模式。 5.试述寒潮中期天气过程的能量学模式特征。 6.试述寒潮中期天气过程模式与数值预报产品相结合的思路。 7.简述中期数值天气预报的基本思路。 8.试分析中期数值天气预报方程组中非绝热加热的特征及处理方 法。 9.试分析中期数值天气预报方程组中下垫面影响的特征及处理方 法。 10.试分析中期数值天气预报产品释用的原因及其基本思路。 11.为什么要进行数值天气预报产品的误差分析和订正？有什么 方法？ 12.请概述常用的中期天气预报的统计方法。13.灰色预测模型提出的基本假定是什么？ 14.试写出GM(1,1)的建模步骤，并分析建模时需要注意的几个 问题。 15.试比较完全预报方法（PPM）和模式输出方法（MOS）的基本 思路的异同？ 16.灰色预测模型建立的基本特点表现在哪些方面？ 三、图表分析题
大气数值模式及模拟 （数值天气预报） 习题
第一章大气数值模式概论 1．试述原始方程组、全球模式、区域模式和非静力模式之间的区别。 2．试述天气模式、气候模式的主要区别？ 3．区域气候模式、大气环流模式、中尺度模式、陆面模式、边界层模式各有什么特点？
第二章 大气运动方程组 1. 试证明球坐标系中单位矢量i 的个别变化率为 (sin cos )cos di u j k dt r ??? =-r r r 2.试说明局地直角坐标系（即z 坐标系）中的运动方程与球坐标系中的运动方程有何异同？ 3．用球坐标导出下面两个方程： (sin cos )cos d i u j k dt r ??? =-r r r tan d j u v i k dt r r ?=--r r r 4.由热力学方程v dT d C p Q dt dt α+=推导出如下方程： p dT C Q dt αω-= ()dp dt ω= 式中v dT C dt 为单位质量理想空气内能的变化率，v C 为空气的定容比热，d p dt α为可逆过程中单位质量非粘性气体在单位时间里膨胀所作的功。Q 为外界对单位质量空气的加热率。
第三章 数值计算方案 1. 什么是差分格式的收敛性和稳定性？二者之间有何关系？ 2. 试证明一阶偏微商u x ??的三点差商近似式： 3(,)(,)213(,)4(,)(2,)22u u x x t u x t x x u x t u x x t u x x t x ?+?-??=?????? -++?-+???-????? 的截断误差为 2()O x ?。 3. 用中央差分将涡度方程 ()()()l l u u u v l t x y x y ?Ω?Ω+?Ω+??++=-+????? 写成有限差形式。设(,)l l x y =，并取水平坐标步长为s δ，时间步长为t δ。 4. 分别对x 轴上的i+1和i+3格点，以d 和2d 为步长，写出一阶微商dF dx 的前差、后差和中央差的差分近似式，以及二阶微商22 d F dx 的二阶中央差分近似式。
河北阜城中学 高二年级地理 限时训练 岀题人：王国会 审核人：贺淑清 王子午 2011.11.12 4. 在CCT — 1的天气预报中，表示霜冻的符号是 U 来E H I ： 5. 我国横断山区“一山有四季，十里不同天”的主要成因是（ A. 迎风坡降水多的缘故 B .地形地势对气候的影响 C 6. 下列关于降水分布的叙述，错误的是（ ） A. 南、北纬40o~60o 的大陆西岸各月湿润，雨量较多 B. 回归线两侧和沿海地区降水多，内陆地区降水少 C. 中纬度地区沿海降水多，内陆降水少 D. 北回归线附近的 大陆东岸降水较多 7. 季 风气 候分布最广的大洲是 （ ） A. 亚洲 B .非洲 C .欧洲 8. 斑马、长颈鹿等动物所生活的地区属 于（ A. 热带雨林气候 B .热带季风气候 ） .纬度较低，太阳辐射强， .太平洋湿润气流受山脉阻挡，地形雨丰富 ） 风速偏大 风速偏大 A . 1月 B . 2月 C . 7月 D . 8月 14、 关于本题图示气候特点的叙述，正确的是（ ） A .气温年较差约 20oC B .年降水总量约 1000伽 C. 7、8月份降水量占全年的一半以上 D. 夏季凉爽，冬季温暖 15、 下列气候类型中，降水集中在冬季的是 （ ） A .热带雨林气候 B .地中海气候 C.温带大陆性气候 D .温带季风气候 16、 有关气温分布的叙述，正确的是（ ） A 、 受太阳辐射的影响，气温分布一般是由低纬度向高纬度递减 B 、 同纬度地带太阳高度、热量相同，气温相同 C 、 同纬度地区高原气温高于平原地区 D 暖流经过的沿海岸地区气温总高于寒流经过的沿海岸地区 17、 天气晴朗且大气污染较轻时（ ） A 、气温日变化幅度较小 B 、夜晚气温较阴天稍高 C 、白天大气反射作用加强 D 、白天天空呈现蔚蓝色 18、 在世界等温线分布图上，中纬度大陆上等温线的分布是（ A 、1月份、7月份都向北凸出 B 1月份、7月份都向低纬凸出 C 、1月份向南凸出，7月份向北凸出 D 1月份向高纬凸出，7月份向低纬凸出 19、关于气温分布的叙述，正确的是（ ） A 、 世界气温的分布规律，大致从低纬向极地逐渐降低 B 、 全球气温的分布大致从南往北逐渐降低 C 、 无论冬夏，海洋气温总比陆地同纬度地区高 D 7月份时，各地海洋气温总比陆地低 世界的气候练习题 一、单项选择题 1. 下列叙述中，描写天气的是（ ） A .山前桃花山后雪 B .终年炎热干燥 C .昆明四季如春 D .夜来风雨声，花落知多少 2. 南半球的等温线较北半球平直的主要原因是（ ） A .纬度因素的影响 B .海陆因素的影响 C .洋流因素的影响 D .地形因素的影响 3. 已知某登山队的出发营地海拔 3500米，出发时的气温为 10oG 当他们登上山顶时，所测量到的气 温值应是（ ） A . 42oC B . - 22o C C . 22oC D . - 17oC ） .洋流对气候的影响 D .植被对气候的影响 大洋洲 .温带草原气候 ） C .热带草原气候 9. 一年分为明显的旱、雨两季，风向随季节而变化的气候类型是（ A .热带季风气候 B .温带季风气候 C .地中海气候 10. “早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的地方位于（ A .赤道附近地区 B .南北回归线附近地区 11. 安第斯山脉南段西侧降水多于西侧的原因是（ A .距海较近，受海洋水汽的影响较大 C.地势较高，气温较低，容易成云致雨 .亚热带季风气候 ） C .中纬度内陆地区 .两极附近地区 对流雨丰富 12. 城市中心城区的气候不同于郊区，其表现在（ A .气温偏低，风速偏小 B .气温偏高， C.气温偏高，风速偏小 D .气温偏低， 13. 南半球海洋上的月平均最高气温出现在（
天气预报网站综述
07计科（2）班柳志鹏200710510210 关于天气预报发布系统的综述 摘要：本文通过天气预报系统网站服务的现状分析建立指导预报网站的必要性，同时介绍网站的色及开发流程及主要功能在天气预报服务领域的应用，突出网站的提点，充分体现现代网站技术给气象工作带来的便利。 关键字：天气预报JSP 网站 在全球气候变化的大背景下，今年以来中国极端天气事件发生频繁，且呈多灾并发、点多面广的特点，并有多项局部地区灾害强度超过历史纪录。其中包括南方暴雨洪涝，淮河流域性大洪水；北方多省局地强降雨；川渝地区继去年有气象记录以来最严重干旱，今年又最强降雨；北方和南方同时出现长时间、大范围高温干旱；今年雷击致人死亡为历年之最。为了应对这种极端天气气候事件的发生所带来的巨大损失，中国政府已经把防御极端天气气候灾害置于应对气候变化的极端重要位置。今后几年政府在气象、环境、海洋领域的投入将会越来越大，而做为国内高性能计算机领头羊的曙光服务器凭借在气象领域的大力投入和气象领域众多的成功案例，在灾害气候天气的减灾预警上必大有可为。 1、国内外天气预报系统整体发展水平和现状 随着计算机技术的广泛应用，长期天气预报网站技术有了较快的发展。80年代后期，开展了长期天气预报业务系统研制，将气候研究和制作长期天气预报的方法，使用BASIC计算机语言编制了程序，包括：气象要素时间序列的检验、
全国共有2340个县级以上站点,先将各站点的代码和对应的站点中文名字,利用fso组件的objFSO.OpenTextFile(FilePath1, 1)属性读到相应的数组里,站点代码和站点中文名字一一对应,翻译时对截出的站点代码进行for语句循环,找到对应的数组,取站点电码数组下标值赋给站点名字数组,翻译就完成了,同 时将各字段翻译好的中文保存在相应的数组里,等待写入数据库。 对天气现象、风向风力、最高温对低温的翻译,是利用 split(tqxxString,",")函数把相应的数据写到定义数组里,与上面同样的方法进行翻译。 D. 写入SQL数据库 建立数据库连接,打开数据库,天津天气,建立记录集,将保存在数组的3天预报数据利用Rs.addnew和Rs update语句写入数据库相应的字段里。国家局转发下来的文件里每个站点都存在重复文件,数据库写入信息时要判断该站点 的记录集是否为空,如果该站点的记录集是为空,则写入记录,否则就不写入数 据库。因每天的数据量太大,设置不保存历史记录,数据库里只保存一天的记录,在处理报文开始就删去数据库里所有记录。 加快建设新的预报业务技术体系 天气预报网站采用服务器技术，配置主机及客户终端，提高网络的访问能力，页面的清晰度。其中内容包括 网站设计开发流程 （1）架设一个局域网内的WEB服务器，并给服务器分配网络IP地址，配置主机及客户终端，并通过前台中的各个连接按钮，实现对后台数据的读取操作。 （2）通过Deamwearve MX2004构建页面的总体框架结构，创建站点，并合理设计站点的内容用Photoshop制作标题栏及导航栏背景图片，并对图片和文本进行合理的排版布局，通过Deamwearve MX2004提供的超连接功能设计与后台数据的连接。 （3）JSP网页设计。通过Deamwearve MX 2004中文件域控件，编写JSP程序代码，实现文件上传功能。 （4）后台服务器的配置。包括www服务器。FTP服务器和SMTP服务器，他们提供信息服务。 4、努力提高天气预报技术水平
数值天气预报 总学时：128学时（其中自学96，面授24，实习8） 教材版本：《数值天气预报教程》田永祥等编著气象出版社出版 课程的目的和要求：目的：通过本课程的学习，使学生系统理解数值天气预报的基本原理和方法，掌握制作数值天气预报的方法和技能，并具备设计简单数值模式的能力。要求：理解支配大气运动的基本物理规律的具体表现形式---大气运动的基本方程组；掌握求解大气运动基本方程组的数值计算方法的基本原理；初步具备设计数值模式的能力。在教学过程中，进行一次上机实习，加深学生对所学知识的理解，培养学生的实际动手能力，确实掌握用简单的数值预报模式制作天气预报的主要方法和思想。 课程的主要内容、重点和难点： 第一章大气运动的主要方程组 通过本章的学习使学生掌握大气运动的基本方程组，了解有关坐标变换的知识。 本章重点、难点：大气运动的基本方程组（重点）；坐标变换（难点）。 主要内容：1 旋转坐标系中的大气运动基本方程组? 2 局地直角坐标系中的大气运动基本方程组? 3 P坐标系中的基本方程组? 4 大气运动基本方程组的简化? 5 涡度方程及散度方程及其简化? 第一章地图投影坐标系中的大气运动基本方程组 通过本章的学习使学生掌握地图投影的概念、计算方法和地图投影直角坐标系下的大气运动方程组。 本章重点、难点：地图投影，地图投影坐标系中的大气运动方程组 主要内容：1 地图投影? 2 普遍的正交曲线坐标系中的基本方程组? 3 普遍的地图投影坐标系中的基本方程组? 第三章数值计算方案 通过本章的学习使学生掌握数值计算方法的基本原理。 本章重点、难点：差分方法和常用差分方程的构造；差分格式的线性稳定性问题；非线性方程的计算不稳定问题。 主要内容：1 差分方法概论? 2 时间积分方法和积分格式? 3。差分格式的误差分析? 4 非线性方程的计算稳定性? 第四章准地转模式 通过本章的学习使学生掌握数值模式的基本概念，并掌握设计简单数值模式的基本方法和技能。 本章重点、难点：准地转正压模式（重点）；准地转斜压模式（难点） 主要内容：1 准地转正压模式及其积分性质? 2准地转正压模式的数值解法? 3准地转斜压模式的基本方程组?
天气预报能报几天 以前，人们都是从电视上获得未来3天―7天的天气信息，不过在这个信息爆炸的年代，人们获得天气预报信息的途径也越来越多。网络和手机应用软件中有着各种各样的天气预报产品，其中不乏号称能预报未来15天，甚至未来30天内天气状况的产品，让人眼花缭乱。 人们不禁要问，这些对很多天以后天气情况的预测能准确吗？以现在的天气预报水平，究竟能预报未来多少天的天气状况？ 大气出了道“难题” 目前，全世界普遍采用数值天气预报技术来预测天气。科学家把大气当成一种流体来对待，通过建立大气的运动方程组，用“解方程”来预测未来的天气状况。 然而，大气运动的情况非常复杂。在数值天气预报技术中，得出预测结果所依据的方程组，是由连续方程、热力学方程、水汽方程、状态方程和三个运动方程构成的七元非线性方程组。要解这个方程组，计算量之大和运算过程之复杂，可以说达到了“恐怖”的程度。即使是世界上最先进的巨型计算机，面对这种计算也会“发怵”。 因此，在“解方程”的过程中，科学家不得不简化方
程组――否则就无法计算。可是对相关参数进行取舍的过程，必然会影响天气预报的准确率。取舍过程越不恰当，天气预报的准确率就越低。 扇动飓风的蝴蝶翅膀 一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，就可以引起两星期以后美国得克萨斯州的一场龙卷风。 这就是美国气象学家爱德华?洛伦兹发现的“蝴蝶效应”，也是人类最早发现的“混沌现象”之一。洛伦兹发现，在某些情况下，误差会以指数级增长，一个微小的误差随着运动过程的不断推移，会造成巨大的后果。这在大气运动过程中表现为，即使各种误差和不确定因素的强度非常弱，也有可能积累起来，经过逐级放大，达到能左右大气运动的强度。 在理想的大气方程组之外，有无数只“蝴蝶”在扇动着翅膀。如城市热岛效应、工业排放所带来的温室效应，以及错综复杂的地形地貌因素，它们都会对天气的变化产生影响。植被、水体等因素也在时刻发生着微妙的变化，并可能会影响天气状况。然而，所有这一切都无法在模拟运算中进行详尽的描述。 很显然，当人们想预测未来很多天以后的天气时，相隔的时间越长，这些“翅膀”带来的影响就越大，预报的准
数值天气预报 ——天气预报水平持续提高的最根本的科学途径 李泽椿陈德辉王建捷 1引言 数值预报以其能够反映大气物理规律的优势，已成为当今气象工作者进行天气分析和预报的基础。尤其是最近10多年来，气象科学以及地球科学的研究进展，高速度、高容量的巨型计算机及其网络系统的快速发展，有效地推动了数值预报的发展。在这一发展过程中，一方面，数值预报水平和可用性在大大提高，有参考意义的天气形势预报目前达到5—7.5天，我国全球预报模式的可用天数大约是6天，24—48小时预报的相关系数可达90％以上；另一方面，也使制作有意义的时间、空间上更精细的数值预报成为可能。然而，我们仍然要看到，观测误差、模式误差和大气系统的非线性特性，使得数值预报结果的不确定性和预报误差的存在是不可避免的。因此，如何应用数值预报产品，即能否科学、合理地从大量的数值预报结果中提取出有价值的信息，是在天气预报中能否真正以数值预报为基础和有效发挥预报员作用的关键问题，直接影响预报效果和精度。在回顾我国数值天气预报发展历程和展望未来的时候，我们更在思考数值预报应用问题，期望通过探讨适合我国预报业务特点和适应不断拓展的预报服务需求的科学预报途径，为我国数值预报的开发与业务应用向健康、协调方向发展和推进提供一些有益的思路。 5对我国数值预报开发与应用问题的若干看法 5.1数值预报应用中存在的问题 从80年代初期接收ECMWF数值形势预报产品开始、到90年代以后有了产品较为丰富的我国自己的全球和区域数值预报，数值预报产品的应用问题始终挑战着广大气象工作者、特别是在预报服务第一线的预报人员。我们可喜地看到，经过多年的不懈努力和实践，伴随着数值预报水平的提高，数值预报产品的应用也积累了不少经验并在各级台站的实际预报中取得了一定成效。但是也需认识到，当数值预报技术和业务深入发展的今天，面对新的和日益丰富的数值预报产品，数值预报的应用现状并不理想，存在的问题日见明显；在预报业务中，数值预报应用工作的进展缓慢和难以深入。这些问题解决不好不仅影响当前，而且影响长远，即可能造成提高预报准确率的后劲不足。 分析认为，当前数值预报应用中的问题主要表现在以下几个方面： （1）数值预报的使用方法陈旧、单一 虽然与80年代初期（当时仅能得到很少的数值预报产品，如500hPa高度、海平面气压）相比，目前国家级及省地气象台能得到的数值预报产品（如，从地面-10hPa各标准等压面的温度、高度、湿度、风，多种物理诊断量等）已是相当丰富，但是数值预报产品在预报流程中的使用方法与当初相比却没有太多改变，基本上还停留在把数值预报直接当作天气图来使用的阶段。诚然，天气图是制作天气预报最基本的图表，它包含了许多有用的实况信息、是天气学理论的直接表现，对天气预报的制作有着不可磨灭的历史作用和现实作用。但是，作为对3维大气的描述，天气图的方式有它的局限性：只给出了大气中几个代表层的情况和
《第一节多变的天气》习题 一、选择题 识别下列天气符号，回答1－2题。 1.表示阴天的是（） 2.表示台风的是（） 3.下列符号表示北风8级的是（） 4.天空中经常有云，当天空中无云或云很少时，表示（）。 A.多云 B.阴天 C.晴天 D.雾 5.降水概率表示降水可能性的大小，某天气预报中降水概率为100％，表示（） A.晴天 B.可能有雨 C.无雨 D.肯定有雨 6.在卫星云图中，绿色表示（） A.海洋 B.陆地 C.云区 D.天空 7.在天气预报中，污染指数为101～200，表示空气质量状况（） A.优 B.中度污染 C.良 D.轻度污染 8.空气质量的高低，一方面受自然因素的影响，另一方面还受的影响（） A.气压高低 B.风力大小 C.沙漠远近 D.人类活动 9.下列几句话，描述天气的是（） A.昆明四季如春 B.北京冬季寒冷干燥 C.极地地区全年严寒 D.黄河下游地区明天大风降温 二、填空题 1.人们经常用阴晴、风雨、冷热等来描述。它有两个重要特点。第一，它反映一个地方短时间里的状况，它是经常变化的。第二，同一时刻，不同地方的可能差别很大。
2.通常天气预报要说明一日内、、和降水的情况。 3.气温是的程度，降水表示降水可能性的大小。 4.风向是风的，有“、、、”四个基本方向。风力是风的，共分级。级数越大，风力越。 5.在卫星云图上，蓝色表示，绿色表示，白色表示。 6.在天气预报画面上，有时一个城市名称旁边会出现两个天气符号，表示天气将。 7.空气质量的高低与空气中所含的数量有关，可以用来表示。 三、读中国城市天气预报图回答： 1.沈阳的天气是。 2.乌鲁木齐的天气是。 3.西安的天气是。 4.有雷雨的城市是。 5.香港的天气是。 6.台北的天气是。 7.上海的天气是 8.A海区风力为级，风向为。B海区风力为，风向为。
现代数值天预报编程实习正压原始涡度方程模式
正压原始涡度方程模式预报实习 Abstract Taking 500hPa isobaric surface geopotential height field in Northeast China and North China regions in April 29, 1973 08 am (beijing) as the initial field ,by using the primitive barotropic vorticity equations in Lambert conformal projection coordinate, We produced 500hPa geopotential height forecasts in next 24 hours in the limited areas. Ultra-relaxation sequence of iterations were used to calculate the potential tendencies in inner-grid,and we assumed that the potential tendencies in first and second boundary grids are zero.In process, time integration using the Euler forms in start time in order to suppress high-frequency oscillations. 1 hour later, the central difference numerical integration in start time with the three-step format was used in next 11 hours. 摘要 以1973年4月29日08时（北京时）我国东北、华北地区500hPa 等压面位势高度场作为原c 始场，利用兰伯特投影下的正压原始涡度方程模式，制作了未来24小时有限区域500hPa 位势高度场的预报。内圈位势倾向采用超张弛顺序迭代，边界两圈格点上位势倾向假定为零，时间积分起步采用欧拉格式，以抑制高频振荡。数值积分1小时后采用三步法起步的时间中央差格式数值积分11小时。 1， 数据来源和模式方程 本实习所用数据有：地图放大系数（m.txt ）、科氏力参数（f.txt ）、500hPa 等压面初始位势高度场（z.txt ）。数据来自沈桐立等[1] 《数值天气预报》一书正压原始方程模式预报实习数据。 兰伯特地图投影坐标系下，正压原始涡度方程可写为： 2， 制作预报的计算步骤 根据要求空间格距dd=300000m ，时间步长tt=1800s ，空间微商取中央差格式，时间积分格式取为蛙跃格式，为了预报未来时刻的位势场就要数值反解求解上式中的拉普拉斯算子，得到位势倾向。具体步骤如下： （1） 计算所有望格点的地图放大系数和科氏力参数，并将所有格点位势倾向赋零 （2） 采用超张弛顺序迭代，计算余差和第三圈以内网格点上的位势倾向，然后内圈网格 点采用欧拉后差向前积分一步，然后重复直到积分时间满1小时 （3） 之后采用三步起的中央差时间积分格式，在积分到6小时后采用时间平滑公式： ~11,,,,(1)()2 t n n n n i j i j i j i j S F S F F F +-=-++对各要素进行时间平滑 （4） 积分12小时后应用5点平滑公式： ~,,1,1,,1,1,(4)4 xy i j i j i j i j i j i j i j S F F F F F F F +-+-=++++-对各要素进行一次内点空间平滑 （5） 重复2个周期，便可得到未来24小时的位势高度场