数值预报及其产品
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格点气象数值预报在电网防灾减灾中的应用周海松;陈佩琳;张建伟【摘要】This article points out the increasingly significant impact of meteorological disasters on the safe production and stable operation of the electric power grid. Many of the electric power grid enterprises are deepening the application of meteorological information to reduce the losses resulted from meteorological disasters. The grid-based numerical weather prediction is a field forecast which is continuous in time,dense in record and easy to realize. Starting from the realistic needs of the electric power grid production and operation,this article proposes a method to predict the ampacity of transmission lines based on the primary application of the grid-based numerical weather prediction information collected from the meteorological information system of Shanxi electric power grid.% 气象灾害对电网安全生产和稳定运行的影响越来越大,电网企业正在深化应用气象信息,减少气象灾害带来的损失。
2021.08科学技术创新随着数值与预报产品的快速发展,数值预报产品不断完善,预报精度也越来越高,但各种数值预报产品都有各自的优缺点,并且在预报时还要考虑地形、边界条件、初始场、物理过程及模式自身的影响,尤其是对定量降水预报无论是从量级大小,还是从空间分布来看都不可避免的会存在一些误差[1]。
因此,对数值预报产品的对比检验和分析,需要选择更好的数值预报产品来提高预报的准确率。
预报员应用数值预报产品时,对数值模式预报的形势场、要素场在时效、移动、强弱等方面,时常感到有定性的预报偏差,这给天气预报带来了一定的困难,并且随着预报时间的增加,预报误差也逐渐增大,准确率随之减弱[2-4]。
除此之外,预报员应该在预报的过程中要对预报误差检验并且分析,了解预报产品性能,从而得出结论,提高对数值预报产品的利用率[5]。
1资料与研究方法本文采取四川省2015年8月1日-30日20时的24h 累计降水量资料、ECM W F 、T639模式20时24h 和48h 的网格点降水资料,把当天20时ECM W F 和T63924h 、48h 传真降水预报资料分别插值到四个(温江站,西昌站,甘孜站,红原站)站点上,获得两种预报产品,其中西昌站实况降水观测资料中8月2日和7日缺测,在统计过程中降水以0.0m m 处理。
本文对四川盆地的降水量级进行检验,从而了解降水模式的预报性能。
2模式预报对降水量的检验降水过程是由各种天气尺度系统相互作用产生的,而这种相互作用是复杂多变的,因此,主观分析无法对各种降水预报时效的预报效果作长时间的尺度分析,本节资料选择8月的降水预报24h 、48h 预报时效的24h 预报值与其对应时间段的24h 实况值进行检验分析,检验的客观方法选择TS 评分检验和预报偏差B 值检验,另有空报率和漏报率辅助检验。
降水检验时,定义24小时降水量为8月每日20时到次日20时的累计降水量,相对应模式预报为24h 降水量。
成都市一次大暴雨天气过程分析与降水数值预报产品的MODE评估发布时间:2021-09-07T10:07:43.203Z 来源:《探索科学》2021年7月下14期作者:何莎1 房玉洁1 陈思济1吉璐莹2.3[导读] 利用四川省成都市郫都区国家站和区域站实况降雨量资料、探空资料、数值预报产品、多普勒天气雷达资料对2020年8月10日20时-12日20时发生在成都市郫都区的一次大暴雨天气过程进行分析。
1.成都市郫都区气象局,何莎1 ,房玉洁1 ,陈思济1 成都 610000;2.南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心吉璐莹2,南京 210044;3.天气在线气象应用研究所,吉璐莹3 无锡 214000摘要:利用四川省成都市郫都区国家站和区域站实况降雨量资料、探空资料、数值预报产品、多普勒天气雷达资料对2020年8月10日20时-12日20时发生在成都市郫都区的一次大暴雨天气过程进行分析。
结果表明:(1)此次大暴雨天气过程高层主要受高原低值系统影响,同时副热带高压西进,中低层不断有偏南暖湿气流向盆地内输送水汽。
与此同时,在降雨过程发生前连续2天出现高温天气,郫都区最高气温超过35℃,大气层结处于不稳定状态,有利于强对流天气发生。
降雨过程中郫都区具有明显的强上升运动。
(2)多普勒雷达资料显示此次降水过程主要分为两个时段:11日06时-16时、12日02时-14时,对流云团均自西向东移动发展。
(3)利用基于对象的空间检验方法MODE对SWC数值预报进行评估,表明SWC数值预报对此次过程的降水量级和落区预报相对比较准确,ECMWF和GRAPES数值预报降水预报与郫都区实况存在较大差异。
关键词:大暴雨; 多普勒雷达; 降水检验; 基于对象的检验评估方法MODE引言暴雨洪涝是四川发生频率最高、危害最重的气象灾害之一。
随着社会经济不断发展,暴雨引发的洪涝灾害不仅对农业、工业、交通运输等行业有严重的影响,容易造成极大的经济损失,还会严重危害人民的生命财产。
简答题总结第一章1、试分析比较梯度风和地转风的特点。
答案:1)梯度风平衡是水平气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力平衡的运动。
2)地转风平衡是水平气压梯度力和地转偏向力平衡的运动。
3)地转风为直线运动,梯度风为曲线运动。
4)地转风风速与水平气压梯度成正比,与纬度成反比。
梯度风有惯性离心力的参与,风速大小比较复杂,有气旋和反气旋运动。
5)气旋式运动中梯度风比地转风小,在反气旋式运动中梯度风比地转风大。
2、热成风的概念。
答案:热成风与两层等压面之间的平均温度(厚度)线平行,热成风与平均温度梯度或厚度梯度成正比,与纬度成反比。
3、涡度、水汽通量、水汽通量散度的定义及它们的单位。
答案:涡度是衡量空气质块旋转运动强度的物理量,单位为1/秒,逆时针旋转时为正,顺时针旋转时为负。
水汽通量表示水汽输送强度的物理量。
是指在单位时间内流经某一单位面积的水汽质量,以克/秒为单位。
水汽通量散度表示输送来的水汽集中程度的物理量。
是指在单位时间,单位体积(底面积1厘米2,高1百帕)内汇合进来或辐散出去的水汽质量。
单位为克/(秒·厘米2·百帕)。
第二章2、请描述我国境内的气团活动及气团的天气。
答案:我国境内的气团多为变性气团;冬半年,极地大陆性气团影响――西伯利亚气团,冷性反气旋,伴随有干冷天气,与热带暖气团相遇时交界处多雨;热带海洋气团可影响华南、华东和云南;北极气团也可南下影响我国,造成寒潮天气;夏半年,西伯利亚气团影响长城以北地区,它与热带海洋气团交汇,是构成盛夏南北区域性降水的主要原因。
热带大陆性气团影响西部时被它持久控制的地区,就会造成严重干旱和酷暑;来自印度洋的赤道气团(季风气团),可造成长江流域以南地区的大量降水。
春季,西伯利亚气团和热带海洋气团二者势力相当,互有进退,是锋面和气旋活动最盛的时期;秋季,变性西伯利亚气团占主要地位,热带海洋气团在东南海上,我国大部地区在单一的气团控制下,出现去年最宜人的秋高气爽天气。
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。
气象数据的“大数据应用”浅析2014-03-24 17:03:19 作者:国家气象总局沈文海来源:CIO时代网摘要:气象数据在“大数据应用”浪潮中亟待解决的信息技术问题,是海量气象结构化数据的高效应用。
这是气象数据能否参与“大数据应用”的技术基础和前提。
关键词:气象数据大数据1、引言据统计,2011年全球的数据规模为1.8ZB,这些信息将填满575亿个32GB的ipad,以这些ipad做砖石,足可以垒建起两座中国的万里长城。
而到2013 年,仅中国当年产生的数据总量就已超过0.8ZB,2倍于2012年,相当于2009年全球的数据总量。
预计到2020年,中国产生的数据总量将是2013年的10倍,超过8.5ZB.【1】而届时全球的数据总量预计将达到40ZB,如果将这些数据全部刻录成蓝光光盘,则这些光盘的总重量相当于424艘满载荷的尼米兹航空母舰。
数据量暴增的速度令人瞠目结舌,我们的确已进入“大数据时代”.很快地,“地理大数据”、“水利大数据”、“环境大数据”、“金融大数据”、“互联网大数据”乃至“气象大数据”等名词陆续出现在有关媒体上。
“大数据”逐渐成为近来人们谈论最多、思考最多的技术话题之一。
一些人憧憬于“大数据”可能带来的十分珍稀的高价值信息和珍贵商机,也有许多人困惑于目前所知“大数据”的应用范式,以此研判着可能给本行业带来的变化和新的业务契机--气象部门也是如此。
做为抛砖引玉,笔者拟就如下问题提出自己的看法:(1)气象数据是否具备“大数据”的核心特征?(2)业界公认的“大数据应用”的主要形态是什么?(3)“大数据时代”背景下气象数据应用中新的价值领域在何处?需要首先具备哪些必要条件?(4)气象信息技术领域当务之急需要解决的关键技术问题。
2、大数据的现实以及气象数据的体量构成2.1 大数据的行业分布就数据量而言,中国的大数据近期具有如下行业分布特征:(1)互联网公司目前国内的互联网公司,拥有总计约2EB的数据,而其中的互联网三巨头BAT(百度、阿里巴巴、腾讯)占有了其中的3/4(约1.5EB)。
天气预报系统及其预报基本原理1.观测数据收集和预处理:天气预报系统首先收集和获取大量的气象观测数据,包括气象卫星、雷达、风洞观测、气象探空、气象站点等多种方式。
这些数据被传输到观测数据中心进行质量控制和预处理,包括数据校正、统一格式转换、缺失值填补等。
2.气象要素分析:通过分析观测数据,系统可以得到各种气象要素的实况情况,比如温度、湿度、风向、风速、气压等。
这些要素对于天气的变化和发展具有重要意义,为后续预报提供基础。
3.数值天气预报模型:天气预报系统利用数值天气预报模型来模拟和预测大气的物理过程,包括能量传递、辐射传输、湍流混合等。
这些模型是由多个方程和参数组成的复杂数学模型,通过计算机进行数值求解。
4.初始场生成和更新:数值天气预报模型的运行需要一个初始场,通常通过观测数据进行生成,并利用预处理算法对其进行插值和填补。
初始场生成后,根据预报需要,系统还会进行实时更新,将最新的观测数据融合到初始场中。
5.数值预报模型的运行和输出:数值天气预报模型根据初始场和模型参数进行运行,通过迭代计算,模拟大气的演变过程。
模型的运行结果会输出为数值预报产品,包括各种气象要素的时空分布图、变化趋势图等。
6.天气预报解译和显示:将数值预报产品进行解译和显示,以供气象预报员和公众使用。
通过对预报产品的解读,可以提供天气趋势、天气现象、强度等信息,帮助人们做出相应的应对措施。
天气预报系统的预报准确性和时效性取决于多个因素,包括观测数据的质量、数值模型的准确性、初始场的更新频率以及预报员的经验等。
近年来,随着气象卫星、雷达等观测技术的发展,气象数据的获取和更新能力得到了大幅提升,同时数值模型和算法的改进也使得预报精度有所提高。
总的来说,天气预报系统是基于气象学原理和大量观测数据,通过数值预报模型对大气物理过程进行模拟和预测,从而提供准确和及时的天气预报。
随着科学技术的不断进步,天气预报系统的预报能力将会进一步提高,为人们的生活和工作提供更加可靠的天气信息。