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短期预报员培训 第一讲一 MICAPS简介与操作二 主要系统三 数值预报产品四 辅助图表 一 MICAPS简介与操作MICAPS MeteorologicalInformationCombineAnalysisAndProcessSystem 是气象信息综合分析处理系统的英文缩写 MICAPS是由中国气象局开发研制的我国短期天气分析和预报业务化处理平台 它是与中国气象局9210工程通信 数据库系统配套的人机交互系统 目前该系统已装备在我国地市级以上气象业务部门 作为综合图象处理系统 MICAPS 集气象信息显示 包括各类常规天气图表 卫星云图 雷达拼图 传真图 指导预报图等 国家地理数据 诸如行政区域图 地形图 湖泊 河流 主要铁路公路等 历史气象数据 如气温 降水量极值等 人机交互处理 气象预报服务产品加工为一体 它的最终目标是成为预报人员的工作平台 支持以数值预报及其解释应用为基础的新预报业务流程的建立 目前已在全国各省 地市级气象台使用 重点掌握MICAPS中菜单里的内容 数据检索的四种方式 文件的名称和种类 对槽线等线条的绘制操作 文件名检索即在文件检索窗口中直接选取所需数据的文件名 系统将读取选中文件的信息 在图形显示区内显示相应的图形或图象 弹出文件检索窗口的方式有2种 1 选择 文件 打开 2 选择常用工具条中的 打开文件 图标 MICAPS系统的参数检索功能由参数检索功能模块提供 用户打开工具栏上的参数检索按钮 显示参数检索窗口 可在参数检索窗口中选择所需数据的各种参数 如时次 层次 要素等 系统将根据这些参数自动检索有关数据并显示图形 综合图是能够作为一个整体被检索的一组数据 这一组数据的信息被储存在一个由用户命名的综合图文件中 当用户选择这个文件时 系统根据文件中的信息 把相应数据的最新时次的图形 图象自动迭加显示在显示区中 综合图检索方式 1 2 高压 脊 高值系统按顺时针旋转 高压脊 G 高压反气旋 看风向 顺时针旋转 脊线为西南风与西北风的分界线 二 主要系统 低压 槽 低值系统按逆时针旋转 低压槽 D 低压气旋 看风向 逆时针旋转 槽线为西北风与西南风的分界线 槽线穿过多条等高线 等高线弯曲配合 P0 P1 P2 D G G P0 P0 P1 P1 切变线未穿过等高线 多出现在两高压中间的均压区 冷式切变 暖式切变 风速切变 风向切变 逆时针旋转 冷空气进入 但无暖空气进入 静止切变 冷暖气流平行于切变线 暖空气进入 但无冷空气进入 Difference 注 Difference 槽线与切变线分别是从气压场和流场定义的不同天气系统 槽线 气压梯度明显的低压槽中分析 槽线必穿过多条等高线 切变 气旋性切变特别明显的两高压之间狭长的气压相对低的均压区内分析 沿切变线无明显气压梯度 无明显等高线 槽与切变 三 数值预报产品日本 08h 20h 500hPa高度场 24h 36h 预报地面气压场 风 降水 24h 36h 预报700hPa温度露点差 T Td 垂直运动 850hPa温度场 风场 500hPaT700hPaT Td 572 700hPa 850hPaT F 782 500hPa 502 地面 02 例1 日本传真图 日本数值预报产品 常用502 503 572 573 传真图代号 尾数 2 指出时效为24小时 3 表示时效为36小时 起报时间 Z 表示时间为世界时 终报时间 世界时 预报物理量 第一个物理量在图中用粗的等值线表示 第二个物理量是用细的等值线表示 欧洲中心 ECMWF 前一日晚20时发图500hPa高度场 风场24h 48h 700hPa风场 相对湿度场850hPa风场 温度场 相对湿度场地面气压场T213 国家气象中心 前一日晚20时发图500hPa高度场 风700hPa高度场 风850hPa高度场 风24h 48h 地面气压场 降水 例2 ECMWF数值预报产品 起报点 11年4月24日20点 要素 500hPa高度 终报点 25日20点 四 辅助图1 以T logP图为底图的辅助图表2 地面三线图3 时间曲线图 1 温度 对数压力图 Tlogp图 打开方式 1 通过 高空观测 菜单的子菜单项 Tlogp 打开最新Tlogp图文件 2 通过工具栏按钮 打开文件 或 文件 菜单的 打开 子菜单项打开 打开文件 对话框 3 直接拖动最新TlogP文件放到主窗口上 TlogP图操作 TlogP图界面 其中工具条由以下几个按扭组成 1 里查逊数显示消隐按扭缺省状态下 里查逊数窗口不显示 单击该按扭后可以更改里查荪数窗口的显示状态 该窗口显示状态如下图所示 因该参数计算有问题 该版本中取消该功能 2 辅助窗口显示按扭单击该按扭后可以进行辅助窗口的显示切换 辅助窗口包括风矢端图和物理量列表 风矢端图 圆点为起始点 红线表段示风向随高度顺时针旋转为暖平流 蓝线段表示风向随高度逆时针旋转为冷平流 每个点的高度标值 如500hpa 700hpa等 颜色的深浅表示层次的高低 深色代表低层 浅色代表高层 用法 1 确定冷暖平流图中红线段表示热成风暖平流 蓝线段表示热成风冷平流 2 判断大气稳定度当低层有暖平流 高层有冷平流时不稳定度增加 反之 稳定度增加 也就是低层红线高层蓝线 还可以判断不同方位上的不稳定度 一种判断方法是 首先根据低层的冷暖平流将低层大气分为冷区和暖区 主要根据风的去向和冷暖线段结合判断 再将根据高层的冷暖平流分为冷区和暖区 然后根据高低层不同冷暖区的叠合 可分出 高冷 低冷 高冷 低暖 高暖 低冷 高暖 低暖 4个区 这4个区中高冷 低暖的稳定度最小 高暖 低冷的稳定度最大 其余2区稳定度介于两者之间 根据4个区的方位就可初步判断测站不同方位的稳定度 3 判断锋面判定方法通常分三步A 看有无较大的热成风层次 如有 则有可能有锋区存在该层 也就是图中小线段的长度 B 由垂直于热成风的地转风分速的大小 估计锋的移动速度 进而分清是冷锋 暖锋还是静止锋 C 判明该层是冷平流还是暖平流 以确定是冷锋还是暖锋 4 分析测站附近气压系统不同的气压系统内 风随高度变化是不同的 在同一气压系统的不同部位 风随高度变化也不同 根据当时的高空风图 可以大致判明测站附近气压系统的型式及其空间结构 例如 冷高压是浅薄系统 其高度一般只有3 4km 在冷高压的东部 近地面风向偏北 向上则转为偏南风 风向随高度升高而逆转 同时风速随高度升高而出现一风速减小层 又如冷低压 这是一种深厚系统 气旋式环流随高度升高而加强 所以在冷低压内风向随高度变化不大 而风速则随高度升高而增大 物理量列表 几个常用稳定度指标 1 沙氏指数 SI 500hPa上的实际温度 气块从850hPa开始 沿干绝热线抬升到凝结高度 然后再沿湿绝热线抬升到500hPa的温度 稳定 不稳定 2 气团指标 K 850hPa与500hPa的实际温度差 850hPa的露点 700hPa的温度露点差 值越大 越不稳定 3 交互窗口显示与消隐 TlogP交互窗口 干绝热线 即等位温线 表示未饱和空气在绝热升降运动中状态的变化 湿绝热线 即等假相当位温线 表示饱和空气在绝热升降运动中状态的变化 等饱和比湿线 是饱和空气比湿的等值线 状态曲线 或称过程曲线 表示气块在绝热上升过程中温度随高度而变化的曲线 层结曲线 或称温压曲线 表示测站上空气温垂直分布状况 露点 压力曲线 简称露压曲线 表示测站上空水汽垂直分布的状况 第29页 层结曲线 大气 状态曲线 气块 露压曲线 Td 第30页 不稳定能量 1 当气块温度 大气层结温度 气块有上升趋势 大气不稳定 正不稳定能量 红 2 当气块温度 大气层结温度 气块下沉 大气稳定 负不稳定能量 蓝 整层大气的不稳定能量 正负不稳定能量之和 正不稳定 负不稳定 4 鼠标浮动帮助窗口显示消隐 鼠标位置物理量显示 5 数据导出向导 6 TlogP图片保存按扭 层结资料 垂直物理量分析 当比湿和饱和比湿线接近时说明相对湿度大 远离时相对湿度小 当垂直位温图的斜率呈负增长时气块不稳定 雷雨顺能量线 图上画出干静力温度线 湿静力温度线 饱和湿静力温度线 能量平衡高度 图中红色区域为不稳定能量 横线区为启动能量 斜线区为潜热能 点线区为饱和能差 用法参考当pe点即能量平衡高度较高 红色区域 也就是不稳定能量 大时 易出现对流天气 当潜热能大 饱和能差小时 整层大气中的水汽更接近饱和 当T P 0时大气不稳定 在图中也就是当湿静力温度线随高度增加减小时 气层不稳定 从图中可直观看出不稳定层次 当不稳定层次厚度较厚且饱和能差小时易出现对流和强降水天气 启动能量表征了要使潜在不稳定能量变成现实有用的能量 外界应提供的能量 启动能量过大 则不易发生对流 过小则不利于积累不稳定能量 只有适当才最有利发生强对流 当干静力温度线 湿静力温度线 饱和湿静力温度线三条线整体数值较偏右 也就是整体数值较大时 能量高易出现不稳定天气 偏左时 能量低 不易出现不稳定天气 探空时空剖面制作 1 空间剖面图显示打开探空数据文件 在属性窗口选择 显示空间剖面 属性为 ture 打开空间剖面显示窗口 显示空间剖面时 可以通过左键在主窗口单击选择剖面 选择点数最多不超过20个 单击右键结束选择 显示空间剖面 2 时间剖面图显示在属性窗口选择 时间剖面图