数值预报及其产品共24页文档
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数值预报产品释用Interpretation of Numerical forecasting Products一、课程基本情况教学周数:1周学分:1学分开课学期:第6学期课程性质:选修先修课程:天气学原理、中国天气、天气学分析基础、典型天气过程分析、天气预报综合实习、临近和短时天气预报实习、数值天气预报等适用专业:大气环境教材:开课单位:大气科学学院气象台二、实习目标目前,制作天气预报时的重要手段就是依托数值预报产品。
定时、定点、定量的精细化天气预报,更是依赖于数值预报产品,由于各地域天气的特殊性,使得数值预报产品必须本地化和精细化。
而数值预报产品的解释应用,是解决数值预报产品本地化的一项技术,也是提高本地区预报准确率的一种有效手段。
数值预报产品释用目标就是为了提高数值天气预报的准确率而对数值预报产品的进一步解释和应用,具体来说就是利用统计、动力、人工智能等方法,并结合实际预报经验,对数值预报的结果进行分析、订正,最终给出更为精确的客观要素预报结果或者特殊服务需求的预报产品。
通过该课程使学生对数值预报概况、各种数值预报业务系统、数值预报产品释用技术与方法以及数值预报产品的检验与释用技术的改进等有所了解,对当前业务的需求有所了解,重点使学生掌握当前数值预报产品释用的主要技术和方法。
三、实习基本要求要求学生遵守各项规章制度,认真听取教师讲解和辅导,服从教师安排,按照《实习流程》,细心操作,独立完成,课后广泛阅读相关文献,对数值预报产品释用技术和方法有深刻了解,认真书写实习报告。
要求学生爱护设备,保持卫生,不做与实习内容无关的事。
教师可根据先行课程的实际情况安排、调整实习内容&进度。
下面所列仅供参考。
四、实习内容及时间安排五、课程考核(1)实习报告的撰写要求:根据每堂课的学习内容和课程要求写出相应的实习报告。
报告内容要求字迹清楚,表述完整,思路清晰。
(2)实习报告: 2 次课程设计论文: 1篇;(3)考核及成绩评定:平时成绩10%、作业成绩20%、课程论文70%六、参考书目1、矫梅燕主编,《现代数值预报业务》(第一版),气象出版社,2010年出版2、廖洞贤等,《数值天气预报原理及其应用》,气象出版社,19863、苗春生等,《现代天气预报教程》,气象出版社,2013。
1第一章、1 什么是数值天气预报? 根据大气的运动方程组,在一定初始条件和边界条件下,即从现在时刻的天气状况或大气运动状态(边界条件和初始条件),通过数值计算,用计算机求解描写天气演变过程的大气运动(流体力学和热力学)方程组,得到(预报出)未来天气状况和大气运动变化状态的方法。
不同于传统的天气学方法的定性的和主观的预报,数值天气预报是定量的和客观的预报。
2 大气运动遵守的基本定律和大气运动的基本方程组。
运动方程(牛二定律):连续方程(质量守衡定律):状态方程(理想气体实验定律):一般干空气 未饱和湿空气热力学方程(能量守衡定律):一般,绝热,考虑水汽相变,假绝热过程,水汽方程(水汽质量守恒定律):水汽质量守恒定律,水汽质量守恒方程,饱和假绝热过程,凝结函数. 3 模式大气和大气模式的概念。
模式大气:在不失去大气主要特征的情况下,把非常复杂的实际大气理想化、简单化的大气。
大气模式:为了预报某种天气(如短期或中期预报),在一定的客观条件下,设计出的合适的描述模式大气的动力学和热力学方程组。
4 数值天气预报模式及其分类:什么是过滤模式,什么是原始方程模式。
过滤模式:采用准地转近似或准无辐散近似(非地转)虑掉了模式中的重力惯性波、声波。
原始方程模式:模式中包含有重力惯性波,根据模式大气的垂直结构的不同假设,又分为正压原始方程模式和斜压原始方程模式。
第二章、1 地图投影的一般概念,正形投影的概念和性质。
地图投影的概念:按照一定的数学条件,把球形的地球表面绘于平面图上,,或者说把地球表面投影到一个简单的曲面上.正形投影的概念和性质:又称等角投影,在等角投影面上角度不发生变异,即经过投影后地球表面上任意两条交线的夹角保持不变,从而使地球表面上无限小的图形以相似的形式展绘于投影面上,并且在投影面上任意一点的各个方向上长度的放大或缩小倍数均相等.这种地图投影没有角度误差,但有面积误差. 2 地图放大系数的概念,三种基本正形投影及其适用范围和参数。
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3.适应性强:教材内容严谨,适用于气象及相关专业的大学本、研究生及科研人员使用,也适用于各级气象工作者及科普人员。
二、教学课件内容概述该教学课件共分为5个部分,包括“大气环流与天气系统”、“数值预报基础”、“多种数值预报模型介绍”、“数值预报技术应用”和“数值预报发展趋势”,具体内容如下:1.大气环流与天气系统:介绍大气环流的基本概念、大气成分和基本状态、地球运动和气候、天气系统和气象物理等方面知识。
2.数值预报基础:介绍数值预报的基本概念、历史沿革、数值预报模型的基本构成和原理、气象要素及其预报方法等方面。
3.多种数值预报模型介绍:对目前国际上较为流行的NCEP GFS、ECMWF、NCEP WRF等数值预报模型进行介绍,使学生了解不同数值模型的特点和适用范围。
4.数值预报技术应用:介绍数值预报在天气预报、气候预测、灾害预警和资源管理等方面的应用,以及如何利用数值预报信息制定气象服务,提高人们对天气的了解和适应能力。
5.数值预报发展趋势:介绍国际上数值预报技术的最新动态与发展趋势,以及数值预报技术对气象服务的提高和改进所产生的作用和影响。
三、应用前景《数值天气预报》全册完整教学课件适用于大学气象以及相关专业本、研究生课程的教学,还可以为各级气象工作者和科普人员提供学习和应用方面的参考。