天文动力结构分析与灾害性天气过程预报的业务检验讲座(4).ppt

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1、CompanyLOGO天文动力结构与灾害性天气过程预天文动力结构与灾害性天气过程预报的业务检验讲座报的业务检验讲座4塔城、石河子、博乐、农七师课题技术检验方法塔城、石河子、博乐、农七师课题技术检验方法塔城、石河子、博乐、农七师课题技术检验方法塔城、石河子、博乐、农七师课题技术检验方法屈屈 信信 军检验的图表和资料检验的图表和资料检验的图表和资料检验的图表和资料天文动力变量等级曲线图天文动力变量等级曲线图天文动力欧氏距离曲线图天文动力欧氏距离曲线图静力能量不稳定度曲线图静力能量不稳定度曲线图静力能量欧氏距离曲线图静力能量欧氏距离曲线图逐月动力静力耦合分析逐月动力静力耦合分析课题检验工作的思路课题

2、检验工作的思路课题检验工作的思路课题检验工作的思路v由于课题都是以单站灾害性天气过程为分析研究对象的，由于课题都是以单站灾害性天气过程为分析研究对象的，所以进行天文动力与静力能量比照检验都以单站曲线图所以进行天文动力与静力能量比照检验都以单站曲线图为主。北半球动力场的应用可以作为扩展内或下一步科为主。北半球动力场的应用可以作为扩展内或下一步科研工作的前期可行性研究；研工作的前期可行性研究；v课题工作都是只对灾害性天气过程进行检验分析，对单课题工作都是只对灾害性天气过程进行检验分析，对单站的天文动力层结状况、动力欧式距离分析、静力能量站的天文动力层结状况、动力欧式距离分析、静力能量不稳定度、静力

3、能量欧氏距离四个方面进行单点检验分不稳定度、静力能量欧氏距离四个方面进行单点检验分析；析；v塔城和石河子的课题还需要对异常气候进行必要的分析塔城和石河子的课题还需要对异常气候进行必要的分析和预测，相应的技术人员要进行相应的检验分析工作；和预测，相应的技术人员要进行相应的检验分析工作；v相应的各单站的分析图表，由博州气象局制作和提供。相应的各单站的分析图表，由博州气象局制作和提供。v分析的技术要求和图表分别是：分析的技术要求和图表分别是：1、动力变量等级动、动力变量等级动力不稳定层结分析；力不稳定层结分析；2、动力欧氏距离动力触发强、动力欧氏距离动力触发强度分析；度分析；3、静力能量不稳定度静力

4、能量层结不稳、静力能量不稳定度静力能量层结不稳定度分析；定度分析；4、静力能量欧氏距离静力能量转换条、静力能量欧氏距离静力能量转换条件分析件分析天文动力不稳定层结分析天文动力不稳定层结分析天文动力不稳定层结分析天文动力不稳定层结分析 变量等级的作用变量等级的作用从本质上讲，天文动力是从本质上讲，天文动力是大气层中没有被平衡的外大气层中没有被平衡的外力，它的作用效果就是不力，它的作用效果就是不断地改变大气层的状态，断地改变大气层的状态，使大气层的不稳定不断增使大气层的不稳定不断增加。但是距平等级是一个加。但是距平等级是一个气候特征量，表征状态的气候特征量，表征状态的意义远比表征不稳定度更意义远比

5、表征不稳定度更准确，变量等级是最活泼准确，变量等级是最活泼的不稳定度表征量，变量的不稳定度表征量，变量等级的时空积累就是动力等级的时空积累就是动力不稳定度的判定指标。不稳定度的判定指标。变量等级曲线图变量等级曲线图变量等级曲线图变量等级曲线图 由逐日由逐日总力、水平力总力、水平力总力、水平力总力、水平力、垂直力、南北力、东西、垂直力、南北力、东西、垂直力、南北力、东西、垂直力、南北力、东西力力力力的变量等级曲线图组成的变量等级曲线图组成。其中，垂直力、南北力。其中，垂直力、南北力、东西力的变量等级分别、东西力的变量等级分别表征了三维空间上动力不表征了三维空间上动力不稳定度，水平力变量等级稳定度

6、，水平力变量等级为水平力面上的动力不稳为水平力面上的动力不稳定度，定度，总力变量等级表征总力变量等级表征总力变量等级表征总力变量等级表征了三维空间的动力不稳定了三维空间的动力不稳定了三维空间的动力不稳定了三维空间的动力不稳定度。度。度。度。图表和工具图表和工具图表和工具图表和工具天文引潮力变量等级分析曲线图天文引潮力变量等级分析曲线图天文引潮力变量等级分析曲线图天文引潮力变量等级分析曲线图 动力层结分析原理和方法动力层结分析原理和方法动力层结分析原理和方法动力层结分析原理和方法 总力总力总力总力变量等变量等变量等变量等级为级为级为级为主要分析主要分析主要分析主要分析指标指标指标指标，垂直力、垂

7、直力、垂直力、垂直力、南北力南北力南北力南北力为为为为辅助辅助辅助辅助分析指标分析指标分析指标分析指标。正值区正值区代表动代表动力不稳定大值区力不稳定大值区和静力不稳定小和静力不稳定小值区，值区，负值区负值区代代表静力不稳定大表静力不稳定大值区和动力不稳值区和动力不稳定小值区。定小值区。极大值极大值极大值极大值代表代表代表代表动力不稳定极动力不稳定极动力不稳定极动力不稳定极大，大，大，大，极小值极小值极小值极小值代代代代表静力不稳定表静力不稳定表静力不稳定表静力不稳定极大。极大。极大。极大。极大值极大值极大值极大值动力不动力不动力不动力不稳定触发，稳定触发，稳定触发，稳定触发，极小极小极小极小

8、值值值值为对流不稳定为对流不稳定为对流不稳定为对流不稳定触发，触发，触发，触发，正值与负正值与负正值与负正值与负值的切变线值的切变线值的切变线值的切变线为动为动为动为动力斜压触发。力斜压触发。力斜压触发。力斜压触发。正负值正负值正负值正负值的时的时的时的时间积累值为强间积累值为强间积累值为强间积累值为强天气过程的判天气过程的判天气过程的判天气过程的判定指标。定指标。定指标。定指标。强负强负强负强负值弱正值值弱正值值弱正值值弱正值为强为强为强为强天气过程。天气过程。天气过程。天气过程。负值时间积累值负值时间积累值负值时间积累值负值时间积累值为静力有效不稳定为静力有效不稳定为静力有效不稳定为静力有

9、效不稳定能量的能量的能量的能量的堆积堆积堆积堆积，是强，是强，是强，是强天气过程天气过程天气过程天气过程可以释放可以释放可以释放可以释放的能量值的能量值的能量值的能量值的代表。的代表。的代表。的代表。正值的积累代表动正值的积累代表动正值的积累代表动正值的积累代表动力扰动。力扰动。力扰动。力扰动。Diagram TextTextTextAdd YourTitle TextText 1Text 2Text 3Text 4Text 5Add YourTitle TextText 1Text 2Text 3Text 4Text 5TextText欧氏距离动力触发分析曲线图欧氏距离动力触发分析曲线图欧氏

10、距离动力触发分析曲线图欧氏距离动力触发分析曲线图触发动力分析原理和方法触发动力分析原理和方法触发动力分析原理和方法触发动力分析原理和方法层结与动力的拟合完成层结与动力的拟合完成层结与动力的拟合完成层结与动力的拟合完成动力预报分析动力预报分析动力预报分析动力预报分析极大值极大值极大值极大值极小值极小值极小值极小值交替震荡交替震荡交替震荡交替震荡动力扩张作用动力扩张作用动力扩张作用动力扩张作用动力压缩作用动力压缩作用动力压缩作用动力压缩作用扰动调至作用扰动调至作用扰动调至作用扰动调至作用原原原原 理理理理和和和和方方方方 法法法法静力不稳定状态分析曲线图静力不稳定状态分析曲线图静力不稳定状态分析曲

11、线图静力不稳定状态分析曲线图静力不稳定能量分析原理和方法静力不稳定能量分析原理和方法静力不稳定能量分析原理和方法静力不稳定能量分析原理和方法主要主要指标指标显温、潜温和位温距平等级构成静力不显温、潜温和位温距平等级构成静力不显温、潜温和位温距平等级构成静力不显温、潜温和位温距平等级构成静力不稳定度，表征大气地面层结的稳定度稳定度，表征大气地面层结的稳定度稳定度，表征大气地面层结的稳定度稳定度，表征大气地面层结的稳定度辅助辅助指标指标相对湿度的距平等级表征地面大气饱相对湿度的距平等级表征地面大气饱相对湿度的距平等级表征地面大气饱相对湿度的距平等级表征地面大气饱和度情况，判定强天气的类型和度情况，

12、判定强天气的类型和度情况，判定强天气的类型和度情况，判定强天气的类型变化变化趋势趋势不稳定度出现频繁的上下值振荡，说不稳定度出现频繁的上下值振荡，说不稳定度出现频繁的上下值振荡，说不稳定度出现频繁的上下值振荡，说明静力不稳定度处于活泼时段明静力不稳定度处于活泼时段明静力不稳定度处于活泼时段明静力不稳定度处于活泼时段极小值极小值拟合拟合不稳定度强极小值表征天气能量的释放和爆不稳定度强极小值表征天气能量的释放和爆不稳定度强极小值表征天气能量的释放和爆不稳定度强极小值表征天气能量的释放和爆发时刻，与动力触发极小值重合天气最强发时刻，与动力触发极小值重合天气最强发时刻，与动力触发极小值重合天气最强发时

13、刻，与动力触发极小值重合天气最强 静力能量的保守性静力能量的保守性静力能量的保守性静力能量的保守性是动力预报分析的订正是动力预报分析的订正是动力预报分析的订正是动力预报分析的订正依据，根据静力能量中依据，根据静力能量中依据，根据静力能量中依据，根据静力能量中前期不稳定度和水汽饱前期不稳定度和水汽饱前期不稳定度和水汽饱前期不稳定度和水汽饱和度的持续分布特征，和度的持续分布特征，和度的持续分布特征，和度的持续分布特征，可以有效地判定强天气可以有效地判定强天气可以有效地判定强天气可以有效地判定强天气过程的类型。过程的类型。过程的类型。过程的类型。静力能量欧氏距离状态分析曲线图静力能量欧氏距离状态分析

14、曲线图静力能量欧氏距离状态分析曲线图静力能量欧氏距离状态分析曲线图静力能量短期预报订正分析原理和方法静力能量短期预报订正分析原理和方法静力能量短期预报订正分析原理和方法静力能量短期预报订正分析原理和方法定义及含义定义及含义定义及含义定义及含义极值的作用和意义极值的作用和意义极值的作用和意义极值的作用和意义短期预报分析方法短期预报分析方法短期预报分析方法短期预报分析方法显温、潜温显温、潜温位温和总能的欧位温和总能的欧氏距离值表征静力氏距离值表征静力转换的关键时刻转换的关键时刻为天气爆发的为天气爆发的日期日期。欧氏距离值欧氏距离值极小值的连续极小值的连续震荡和极大值向极震荡和极大值向极小值转换的时

15、刻即小值转换的时刻即为强天气爆发为强天气爆发的关键日。的关键日。极小值为静极小值为静力能量转换的时力能量转换的时刻，最大值为静力刻，最大值为静力能量积累的时刻，能量积累的时刻，极小值与动力极极小值与动力极小值重合为强小值重合为强天气。天气。灾害性天气过程预报分析的思路灾害性天气过程预报分析的思路灾害性天气过程预报分析的思路灾害性天气过程预报分析的思路 动力分析可以有效的判动力分析可以有效的判断灾害性天气的时间段，与断灾害性天气的时间段，与静力能量特征配合分析，可静力能量特征配合分析，可以很好地确定灾害性天气的以很好地确定灾害性天气的类型及具体爆发时间。类型及具体爆发时间。静力欧氏距静力欧氏距离

16、状态及震荡特离状态及震荡特征分析，进行强征分析，进行强天气的短期天气的短期预报订正。预报订正。触发动力触发动力配置分析配置分析动力层动力层结分析结分析1、2步步骤独立独立完成异常天气完成异常天气过程的程的动力背力背景分析景分析静力能量静力能量不稳定层结及不稳定层结及地面大气饱和地面大气饱和度分析判断强度分析判断强天气类型天气类型3 3、4 4步骤静力层结及步骤静力层结及欧式距离的特征分析欧式距离的特征分析可以帮助确定天气类可以帮助确定天气类型及订正天气发生的型及订正天气发生的时间。时间。灾害性天气过程预报的延伸灾害性天气过程预报的延伸灾害性天气过程预报的延伸灾害性天气过程预报的延伸短期气候预测

17、短期气候预测短期气候预测短期气候预测A AB BC CGGF FE E预测方法预测方法预测方法预测方法及思路及思路及思路及思路逐月静力不稳定层结分析逐月静力不稳定层结分析逐月静力不稳定层结分析逐月静力不稳定层结分析逐月动力不稳定层结分析逐月动力不稳定层结分析逐月动力不稳定层结分析逐月动力不稳定层结分析逐月静力欧氏距离分析逐月静力欧氏距离分析逐月静力欧氏距离分析逐月静力欧氏距离分析动力和静力欧氏距离状态比照分析动力和静力欧氏距离状态比照分析动力和静力欧氏距离状态比照分析动力和静力欧氏距离状态比照分析逐月触发动力状态分析逐月触发动力状态分析逐月触发动力状态分析逐月触发动力状态分析动力与静力不稳定层

18、结比照分析动力与静力不稳定层结比照分析动力与静力不稳定层结比照分析动力与静力不稳定层结比照分析 由由动力和静力力和静力层结不不稳定及欧氏距离状定及欧氏距离状态的比照的比照分析，利用分析，利用纯动力逐月不力逐月不稳定定层结和欧氏距离特征来和欧氏距离特征来预测未来各月的温度和降水未来各月的温度和降水趋势预测和分析和分析逐月天文动力不稳定层结分析曲线图逐月天文动力不稳定层结分析曲线图逐月天文动力不稳定层结分析曲线图逐月天文动力不稳定层结分析曲线图逐月动力触发条件分析曲线图逐月动力触发条件分析曲线图逐月动力触发条件分析曲线图逐月动力触发条件分析曲线图逐月静力不稳定层结分析曲线图逐月静力不稳定层结分析曲

19、线图逐月静力不稳定层结分析曲线图逐月静力不稳定层结分析曲线图逐月静力能量欧氏距离值分析曲线图逐月静力能量欧氏距离值分析曲线图逐月静力能量欧氏距离值分析曲线图逐月静力能量欧氏距离值分析曲线图短期气候气温和降水趋势预测思路和方法短期气候气温和降水趋势预测思路和方法短期气候气温和降水趋势预测思路和方法短期气候气温和降水趋势预测思路和方法1温度预测分析：温度预测分析：一般地讲，动力不稳定层结月距平等级大于100时，可能出现气温偏低的稳定趋势；月距平等级小于-100时，可能出现月平均气温偏高的稳定趋势；位于其间的月份可能出现气温正常或略高略低的趋势。3温度和降水的一般搭配搭配：冷冬降水偏少；暖冬降水偏多

20、；暖夏降水偏少；冷夏降水偏多；暖春降水偏多；冷春降水偏少；暖秋气温偏少；冷秋降水偏多。例外的情况例外的情况，气温特高特低的月份降水偏少，正常略高略低降水偏多。2降水预测分析：降水预测分析：一般地讲，动力触发欧氏距离月距平等级值小于-50时可能出现降水偏多的稳定趋势；月距平等级值大于50时，可能出现月降水偏少的稳定趋势；位于期间的月份降水趋势可能为正常或略偏多略偏少趋势。短期气候预测工具的研发思路短期气候预测工具的研发思路短期气候预测工具的研发思路短期气候预测工具的研发思路对比分对比分对比分对比分析研究析研究析研究析研究建立建立建立建立预测预测分析工具分析工具分析工具分析工具计算逐月计算逐月计算

21、逐月计算逐月距平等级距平等级距平等级距平等级计算逐月计算逐月计算逐月计算逐月平均值平均值平均值平均值欧氏距离条件分析图表欧氏距离条件分析图表不稳定层结图表不稳定层结图表欧氏距离条件分析图表欧氏距离条件分析图表不稳定层结图表不稳定层结图表动力触发条件对比分析动力触发条件对比分析层结对比分析层结对比分析动力触发指标的建立动力触发指标的建立不稳定层结指标不稳定层结指标第一步第二步第三步第四步第四步课题组灾害性天气过程比照分析技术要求课题组灾害性天气过程比照分析技术要求课题组灾害性天气过程比照分析技术要求课题组灾害性天气过程比照分析技术要求 主要主要主要主要对对正正正正值值区区区区和和和和负负 值值区

22、区区区分布的分布的分布的分布的时时间间段段段段 和和和和强强度比，度比，度比，度比，时间积时间积 累累累累强强度的分度的分度的分度的分配状况配状况配状况配状况 ，综综合确定合确定合确定合确定不同不同不同不同类类 天气天气天气天气发发生的生的生的生的层结层结分分分分 布特征、布特征、布特征、布特征、动动力触力触力触力触发发 欧氏距离特征，欧氏距离特征，欧氏距离特征，欧氏距离特征，制制制制 作灾害天气作灾害天气作灾害天气作灾害天气预预报报。主要主要主要主要对对各各各各图图表表表表中同中同中同中同 一属性的量一属性的量一属性的量一属性的量进进行行行行时时 间积间积累制累制累制累制分分分分析，主析，主

23、析，主析，主 要判定不要判定不要判定不要判定不稳稳定能量定能量定能量定能量 的的的的积积累程度，累程度，累程度，累程度，用以用以用以用以 对对天气天气天气天气强强度度度度有效能有效能有效能有效能 量量量量的的的的预报预报和和和和分析，分析，分析，分析，确定灾害性天确定灾害性天确定灾害性天确定灾害性天气气气气强强 度度度度预报预报。主要对各图主要对各图主要对各图主要对各图表中表中表中表中 极大值、极极大值、极极大值、极极大值、极小值小值小值小值 进行统计进行统计进行统计进行统计分析，分析，分析，分析，便于建立便于建立便于建立便于建立确定的确定的确定的确定的 临界值，临界值，临界值，临界值，用于对

24、用于对用于对用于对 强天气过程强天气过程强天气过程强天气过程爆发爆发爆发爆发 时间的预报时间的预报时间的预报时间的预报。极值分析极值分析时间积累制分析时间积累制分析状态分析状态分析灾害性天气过程动力和静力状况比照分析表灾害性天气过程动力和静力状况比照分析表灾害性天气过程动力和静力状况比照分析表灾害性天气过程动力和静力状况比照分析表极值分析极值分析极值分析极值分析时间积累制分析时间积累制分析时间积累制分析时间积累制分析状态分布特征分析状态分布特征分析状态分布特征分析状态分布特征分析动力层结不稳定图表Click to add textClick to add textClick to add te

25、xt动力触发条件分析图表Click to add textClick to add textClick to add text静力不稳定度分析图表Click to add textClick to add textClick to add text静力欧氏距离图表Click to add textClick to add textClick to add text备 注Click to add textClick to add textClick to add灾害性天气过程预报的分析制作流程灾害性天气过程预报的分析制作流程灾害性天气过程预报的分析制作流程灾害性天气过程预报的分析制作流程灾害性天

26、气预报灾害性天气预报灾害性天气预报灾害性天气预报短期预报订正短期预报订正短期预报订正短期预报订正静力条件分析静力条件分析静力条件分析静力条件分析动力触发分析动力触发分析动力触发分析动力触发分析动力趋势分析动力趋势分析动力趋势分析动力趋势分析预报预报预报预报静力欧式静力欧式静力欧式静力欧式距离分析距离分析距离分析距离分析静力层结不稳定度分析静力层结不稳定度分析静力层结不稳定度分析静力层结不稳定度分析动力欧氏距离触发条件分析动力欧氏距离触发条件分析动力欧氏距离触发条件分析动力欧氏距离触发条件分析变量等级图表动力不稳定层结分析变量等级图表动力不稳定层结分析变量等级图表动力不稳定层结分析变量等级图表动力不稳定层结分析CompanyLOGOAdd your company slogan