成信工中长期天气预报课件第1章 绪论

中长期天气预报课程概况从课程名称可知，本书主要介绍两部分内容，中期天气预报和长期天气预报。第一章为概述，第二到第四章为中期预报内容，（重点）第五到第八章为长期预报内容，（重点）第九章介绍自动化系统。我们主要学习前八章。第一章绪论一、重要性：国计民生的需要

◆多行业和学科的需要：农业，水利，环保，经济建设等。◆频繁发生的自然灾害的预测需求。全球变化（变暖、干旱、洪水、生态环境变化，第5次生物大灭绝）。气象人员的骄傲（我们的贡献）、责任（提供好的预报）、羞愧（预报水平不能令人满意）。二、历程长期预报的可行吗？◆1976美国气象学会声明：月以上的逐日预报无参考价值

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1981英国停止1963年-1981年的长期天气预报发布

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1980s年代受气候异常影响，中长期预报复苏：1986-1991WMO召开5次国际研讨会

制定国际研究与合作计划近40个国家发布预报大量的分析和预报方法的研究第一节长中短期天气预报的区别1.什么是长、中、短期天气预报？

1955年，冯.纽曼在美国普林斯顿召开的第一次气候模拟大会上关于这个问题有一个著名的论述：他认为预报可以按照时间尺度很方便的分为3类，第1类预报对象的运动只取决于初始条件（简单说明）；第2类运动则相反，其变化完全不依赖于初始条件，而只依赖于外部强迫（简单说明）；第3类运动不但依赖于初始条件还依赖于外部强迫。这3类预报问题分别就是短期天气预报、长期天气预报（气候预报，这里一般指短期气候预报。

1.什么是长、中、短期天气预报？

定义：短期天气过程仅和初始条件有关，预报短期天气过程的天气预报，就称为短期天气预报。中期天气过程和初始条件、外力强迫均有关，预报中期天气过程的天气预报，就称为中期天气预报。长期天气过程仅和外力强迫有关，预报长期天气过程的天气预报，就称为长期天气预报。（根据上述论述认为，短期预报最简单，长期预报也相对较简单，最难得是中期预报）（现在的研究和预报实践发现，长期预报最难）2.时间尺度

短期天气过程：<72小时较公认，可外推我国实际0-3天

中期天气过程：3天以上—2-3周上限有争议我国实际3-10天长期天气过程：1月以上月、季、年预报我国实际月均预报（超常期预报或气候预报：1年以上）第二节历史回顾1、长期天气预报历史回顾：（1）1873年在维也纳召开了第一次国际气象会议，天气观测网、情报交换、促进气象事业发展的机构等方面开始国际合作；（2）四大学派：Walker学派：1883年T.D.Bort

提出了大气活动中心的概念，指出大范围天气异常和周期与大气活动中心的位置和强度异常有关。1924－1937年，Walker提出三大涛动概念：北大西洋涛动（NAO）、北太平洋涛动（NPO）、南方涛动（SO）。至今仍有重要意义（比如SO—ENSO）；1912年，穆尔坦诺夫斯基学派：以追踪冷空气路径开始制作长期预报；贡献是第一次用天气学方法做长期天气预报。第一次提出了长期天气预报的阶段性和周期性；1935年，王根盖姆学派：以大气环流季节转换规律制作长期预报。贡献是为大型环流长期预报方法奠定了基础；1936年，鲍尔学派：用回归方程和复相关系数制作长期预报。贡献是提出了统计学和天气方法相结合作天气预报的方法；第二节历史回顾（3）纳米阿斯：认为长期天气预报的对象应该是月平均温度和月总降水量，而这两个要素取决于月平均环流，因此应该先做平均环流预报。（4）其它重要发展：20世纪50年代，Phillips用大气环流进行数值实验并制作长期预报。20世纪70年代，马尔丘克采用海气耦合方案作长期预报。近些年来又有一些重要进展，比如指出了欧亚大陆积雪、青藏高原积雪的影响，北极地区、高纬度积雪和极冰的影响，南极大陆的冰盖作用，海气相互作用（ENSO、黑潮SST）。2、中期天气预报回顾：

最主要进展是中期数值天气预报的成功。主要是70年代后得到大力发展。目前水平最高的是ECMWF，其次是日本。中期数值天气预报对于1星期左右的大气环流形势的预报是比较可靠的，但对于物理量（气温、降水）的预报就比较差，因此中期天气预报工作一个很重要的内容就是中期数值预报产品的释、用。第三节我国中长期天气预报的发展1、我国长期天气预报的发展：（我国长期预报的水平还可以，主要是全球都差）（1）我国最早进行长期预报研究的是涂长望，根据沃克理论和方法研究了我国冷暖旱涝与世界各地的关系，并建立了回归方程；（2）建国后，杨鉴初研究出一种运用气象要素历史演变的规律制作一年以上的长期预报的方法；（周期）（3）50年代中期以来对国际上几大学派的理论和方法给予了较多的注意，并开始结合东亚天气气候特点和我国实际情况做长期天气预报。自1958年以后中央气象台每年10~11月组织第二年度预报，自60年代初每年3月就组织当年的汛期（6-9月）天气预报汇商。1973年以来每年4月组织进行长江流域预报；（4）80年代以来，得到大力发展：加强对大气环流异常的三维结构和低频变化的研究。副高与我国雨带的关系研究。极涡与我国低温冷害的关系研究。ENSO与我的长期天气的关系研究。（5）长期数值天气预报方面也取得了很大的进展。物理过程越来越全面、合理。2、我国中期天气预报的发展：我国中期天气预报业务是在50年代初开始的，主要依据天气分析并结合预报员的经验，50年代中期试用了苏联的帕加瓦中期预报方法和美国的一些方法，但效果不好。1958年在兰州召开了第一次中期预报经验交流会，1960年中央气象局推广了四川的汛期中期预报方法；这些对我国中期天气预报有重要的意义；1991年1月开始，中期数值预报业务系统开始进入业务预报阶段。现在：一方面以气象部门为主，从本地区的实际需要出发，着重于灾害性和关键性天气的中期预报。另一方面以科学院和院校为主，利用近代数学和力学的理论方法并以数值分析和数值实验为重要手段，结合气象学的问题创立新的理论和方法，现在我国的中期数值预报已经初具规模。我国中期数值天气预报开展较晚，现在业务部门运行的数值预报模式是欧洲中心淘汰的预报模式，预报水平也不高。购买欧洲中心的预报结果。3、中长期天气预报的几个问题（1）长期预报的几个问题1.一般认为，大气环流持续异常是造成大范围天气异常的直接原因。因此持续对大气环流异常状态及其演变规律进行天气气候学和大气统计学的分析研究，对提高长期天气预报有效性很有必要；2.对长期天气变化过程物理原因的研究是长期预报基础理论研究的重要方面：外源强迫的研究。3.目前的长期预报方法：天气气候学方法，概率统计学方法，