气象预报误差分析及改善措施研究
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- 发布时间:2015-09-18 15:11
摘要:随着气象预报技术的发展,气象预报准确率已经有了很大的提升。然而在气象预报过程中仍然存在着气象预报误差现象。因此,本文就气象预报误差进行分析,学习如何应用相关的气象信息作出正确的决策,从而取得良好气象预报效果,产生更多的经济效益和社会效益。
关键词:气象预报;误差;准确性
一、当前我国进行气象预报服务的主要内容
1.1 灾害性的天气预报。天气预报可以在灾害性天气来临之前,及时的向人们进行预报提醒,可以提前进行预防灾害性气候带来的危害,并合理安排各种生产生活,在一定程度上减小气象灾害所带来的不必要经济损失。
1.2 气象灾害研究。通过对气象信息及发生过程进行研究,对相关气象灾害提出相应的解决措施,如对洪涝、干旱、霜冻、暴雨以及大风等灾害性天气的预防措施。可以在灾害性气候来临及发生时,可以更好的启动相应的预防机制,以将损失降到最低。
1.3 实时气象监测。通过卫星遥感系统对气象信息进行实时监测,将收集到的信息进行计算机处理,在气象云图上更直接清晰的对灾害性气候进行研究,及时掌握灾害性气候的成因及发送过程,可更好对气象灾害预防做出科学处理。
二、造成气象预报误差的原因分析
2.1 大气理论误差原因。大气运动除了遵循能量、质量守恒等守恒定律外,影响因素复杂多样,主要有:动力因素(地球引力、气压梯度力、摩擦力、惯性离心力、地转偏向力等)、热力因素(太阳、地球表面和地球大气之间的的热量(或能量)传输对大气运动的影响)和流体力学因素(流动性、黏滞性、湍流性、连续性等)。还有如生物圈、岩石圈、水圈、冰雪圈等对大圈的影响,以及太阳、月亮等星体对大气运动的影响等。对这些影响因素而言,有一些作用机制是清楚的,有一些是不清楚的;有一些机制是线性的,有一些机制是非线性的,从而导致大气科学理论存在误差。
2.2 大气观测误差。大气观测误差主要是观测数据时空分辨率不够。完整的立体式观测,每天只有两次,早晨8时和傍晚20时,空间间隔400km左右;对于海洋、高原无人区的观测极少。而典型的雷雨过程发生在不到lh的200km范围内。气象卫星云图、多普勒气象雷达、自动气象观测站等装备弥补了人工观测的不足,观测覆盖率比以前增大许多,但这些新增数据在转为统一的定量数据过程中还带有一定的误差。
2.3 预报方法造成的误差
(1)数值预报误差。气象数值预报是目前使用较多,最为先进的基础性计算预报方法,该方法可以将大气运动的影响因素进行统计,通过非线性数学物理方程进行模拟表述,并使用高性能、高速度的计算机进行数据处理,可以将数据模型进行精确演示。该方法在气象预报数据分析中主要的误差来源为方程模式简化误差。计算误差以及初始数据积累误差等。
(2)天气学预报误差。天气学是天气预报最基本的理论基础,也是需要每个气象预报员必须掌握的理论方法之一。气象预报员可根据空中和地面的的天气实况,分析其中的气象成因及规律,并通过总结的规律来对天气变化进行预测,是气象预报员对大气运动和天气现象进行理解和认识最好的方法。其主要误差为气象预报员对其中影响天气变化的多种因素认识不能全面到位,无法准确估计其中重要因素的权重变化。
(3)统计预报误差。统计预报是用统计方法建立预报对象和众多影响因素之间的概率统计、回归定量、相似选择等确定性或概率性预报规则。可借助电脑处理大批量数据,应用非常广泛。误差主要与统计方法或规则有关。
(4)云图预报误差。卫星云图是大气动力、热力和流体力学变化现象的反映。其误差主要来源于中、低云混合识别误差和云图本身的表象性、非动力特征。
(5)雷达预报误差。雷达预报是用人工制造电磁波主动探测大气中的云体,得到大云滴、雨滴的回波强度、径向速度等数据。其误差主要源于雷达杂波、距离折叠和速度退模糊等硬、软件设计误差。
三、改善气象预报存在不足的有效对策
对于决策部门而言,必须及时提供准确有效的气象服务信息,才能保证其做出正确的决策。为此提出以下几点要求:
3.1 综合应用各种气象服务手段。在实际气象服务过程中,综合应用各种服务方式进行气象灾害预防,可以达到良好的预防效果。对于一般性灾害天气,可以通过短信及公众平台进行服务信息传递;当气象灾害进一步严重时,可通过网络、电视以及短信结合的方式进行直接快捷、覆盖广的传递途径进行气象预报;当出现大型灾害性气候时,可全面升级气象预报服务手段,应及时快速的将气象信息在灾害来临之前发送到群众手中,让人们更早的得知灾害性气候的来临,以及时作出相应防范措施。因此,在灾害性气候应对及预防中,气象服务系统显得相当重要,在今后的工作中,应加强对气象服务技术的研究,以确保气象信息准确及时的服务于群众。
3.2 提高气象预报准确率。随着科技的发展,气象信息服务的预报准确率也在相应提高,可为人们生产生活提供准确的气象信息预报服务。在今后的工作中,气象部门应积极开展气象预报技术研究,依靠先进的科技水平,不断提升灾害性气象预警能力,积极开展防范措施。对于重大气象灾害及极端天气,可及时利用卫星遥感系统和气象实时监测系统对其作出及时、准确的预报服务,不断加强和提高灾害性气象预报的准确率。
3.3 加强短时临近预报服务。目前省市一级对多普勒天气雷达应用较多,也较专业,县一级的预报员一般没有经过专业的培训,对多普勒天气雷达的应用大都停留在监测降雨系统移动及变化方面,对雷达的基本速度、谱宽、风廓线等数据应用较少,因此有必要加强对基层预报员雷达方面的培训,进而提高其短时预报服务能力,充分发挥多普勒天气雷达的作用,提升气象服务的效果。
3.4 强化服务内容。随着多普勒天气雷达系统的广泛应用,在对一些突发性、破坏性强的灾害气候能够进行全程跟踪监测,可以及时的通过相关信息传播平台提前进行预报。在预报过程中,要结合本地区不同季节、不同环境以及不同需要进行针对性的重点服务,并在平时工作中不断积累相关经验,进行不断的研究和改进,以更加人性、科学、合理的对气象灾害进行预报服务。
四、结语
只有不断加强气象预报服务水平,并针对社会的需求研究不同的防御机制,才可对人们的生产生活提供有利的气象服务保障,以进一步推动社会经济水平的发展。因此,我们气象工作人员在今后要不断寻求气象服务改革措施,并充分利用现有的科技技术,更好的服务于社会,为我国经济的发展做出应有的贡献。
参考文献:
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陈朝华 王宇飞