专科天气预报实训大纲

专科天气预报实训大纲演讲人：日期:目录CATALOGUE02观测技能实训03预报系统操作04典型天气过程分析05灾害预警制作06实训成果考核01理论基础强化01理论基础强化PART基础符号系统掌握系统学习国际通用的天气图符号体系，包括高低压中心、锋面（冷锋、暖锋、锢囚锋）、等压线、等温线等核心符号的形态特征与动态变化规律。复合天气现象标注解析卫星云图与天气图协同判读天气图符号识别训练重点训练雷暴、雾、沙尘暴等复合天气现象的叠加符号识别，结合实例分析符号组合在实际天气图中的空间分布逻辑。通过对比卫星云图中的云系特征与地面天气图符号的对应关系，提升对锋面云系、台风云系等三维结构的立体认知能力。深入讲解温度、气压、湿度、风向风速的物理本质及其相互作用机制，例如温度平流对气压梯度力的影响、湿度场与垂直运动的关系。温压湿风要素关联分析剖析边界层内湍流交换、摩擦作用对近地面风场、温度场的改造过程，结合混合层高度、粗糙度长度等参数进行定量化解释。边界层参数化原理详细推导对流有效位能（CAPE）、抬升指数（LI）等不稳定指标的物理含义，演示其在强对流天气预报中的阈值判定方法。不稳定能量计算应用气象要素物理意义解析数值预报产品解读方法模式偏差订正技术实践模式输出变量筛选技巧指导学员利用集合平均、离散度、分位数等统计工具，量化评估降水概率、极端温度事件等不确定性预报的可信度区间。针对ECMWF、GFS等主流数值模式，提炼海平面气压、500hPa高度场、850hPa温度平流等关键预报变量的提取优先级与时空分辨率匹配原则。通过历史回报试验数据，训练学员识别模式系统性偏差（如降水空报、冷偏差），并掌握基于气候态的统计订正算法操作流程。123集合预报概率产品应用02观测技能实训PART地面观测仪器操作规范温湿度传感器校准与维护降水测量设备操作要点气压计安装与调试能见度仪防污处理定期检查传感器灵敏度，确保数据采集精度符合气象行业标准，避免因设备老化导致观测误差。严格遵循水平放置原则，定期比对标准气压值，消除环境振动对测量结果的干扰。规范使用翻斗式雨量计，及时清理漏斗堵塞物，确保降水强度记录的连续性。采用自动清洁装置或人工擦拭方式保持光学镜头洁净，防止雾霾、飞虫影响透光率。高空探测数据采集流程根据载荷重量精确计算氢气/氦气充注量，确保气球达到预设升速并完成规定高度探测任务。探空气球充气标准发射前需完成频率稳定性测试，实时监控信号接收强度，排除电离层干扰造成的解码错误。制定探空仪信号丢失时的备用数据补传方案，包括启动备份接收站或调用临近站点数据。无线电探空仪信号校验建立温度、湿度、气压三要素的垂直廓线逻辑检查机制，剔除因传感器冻结导致的异常数据。数据质量控制程序01020403应急情况处置预案雷达卫星资料判读实践将雷达径向风、卫星亮温数据接入数值模式，通过三维变分方法改进初始场质量。资料同化系统操作2341识别径向速度图中的辐合线、中气旋特征，结合风暴相对螺旋度参数判断强对流发展潜力。多普勒雷达速度场分析融合雷达反射率因子与地面雨量站数据，采用Z-R关系优化算法提高短时强降水预报精度。定量降水估测技术运用红外与水汽通道差异，区分卷云、积雨云等云型，辅助判断锋面系统移动趋势。卫星云图云系分类03预报系统操作PART预报平台界面功能解析多维度数据展示平台集成雷达、卫星、地面观测等多源数据，支持通过图层叠加、时间轴滑动等方式动态展示气象要素变化趋势，便于预报员快速定位关键天气过程。01交互式分析工具提供风场剖面分析、温度平流计算、水汽通量诊断等专业模块，用户可通过拖拽、框选等操作完成局地天气系统的精细化分析。智能告警阈值设置支持自定义强对流、暴雨、大风等灾害性天气的物理量阈值，当实况或模式数据触发条件时自动弹出分级预警提示框。历史案例库调用内置典型天气过程的历史数据回溯功能，可调取相似环流背景下的预报偏差记录，辅助修正当前预报结论。020304数据可视化工具应用三维时空渲染技术采用体绘制技术呈现云团垂直结构，结合地形高程数据模拟低空急流、地形抬升等动力过程对降水的影响机制。热力图与等值线融合将格点预报数据通过热力图展示强度分布，叠加主要天气系统（如锋面、涡旋）的等值线标识，提升强天气落区判识效率。流场动态追踪基于数值模式输出结果生成风场流线动画，直观显示低层辐合线、高空急流轴等系统的移动路径和发展趋势。多模式对比分析支持ECMWF、GFS等主流数值模式降水预报的并排对比，通过色标归一化处理突出显示各模式间的系统性差异。短时临近预警发布演练雷达外推算法实战训练使用光流法、交叉相关法等技术实现强回波未来位置的预测，结合VIL（垂直积分液态水）产品判断冰雹潜在风险。预警模板规范化操作按照《气象灾害预警信号发布规范》要求，演练暴雨红色预警的生成流程，包括影响时段划定、雨量极值标注、防御建议编辑等标准化步骤。多部门协同响应模拟与应急管理、交通部门的联动机制，测试预警信息通过专用通信协议自动推送至城市内涝监测平台、高速公路调度系统的时效性。误差回溯与检验利用TS评分、空报率等指标对演练预警的命中效果进行定量评估，重点分析漏报个例中雷达速度场与实况风场的配置差异。04典型天气过程分析PART强对流天气诊断逻辑热力条件分析通过探空数据计算对流有效位能（CAPE）、抬升指数（LI）等参数，评估大气不稳定程度，判断强对流发生的潜在能量基础。动力触发机制分析低层辐合线、锋面抬升或地形强迫等动力因素，确定触发对流的关键系统及其垂直运动强度。水汽输送与垂直风切变监测低空急流水汽通量及中高层风切变，强水汽输送配合强风切变易导致超级单体或飑线系统发展。短时临近预警指标结合雷达回波特征（如中气旋、三体散射）、闪电定位数据及卫星云图演变，建立0-2小时短临预警模型。针对暴雪预报，需分析近地面层温度垂直廓线，结合湿球温度、融化层高度判断降水相态转换临界阈值。相态判别技术量化迎风坡抬升对降水的增强作用，例如地形强迫产生的低层辐合或重力波对降水带的调制影响。地形增幅效应01020304诊断准静止锋、低涡切变线或西南急流等天气系统的维持时间，评估水汽辐合强度和降水效率（如暖云层厚度）。持续性降水条件利用多模式集合预报系统（如ECMWF、GFS）的概率产品，评估极端降水事件的时空不确定性及可能极值范围。集合预报应用暴雨暴雪预报要点台风路径集成预报多初值扰动技术通过集合卡尔曼滤波（EnKF）或奇异向量法生成初始场扰动成员，模拟台风路径的初始误差增长敏感性。采用CLIPER（气候持续）模型与数值模式输出进行偏差校正，融合历史相似路径统计权重提高预报准确性。提取500hPa环境引导气流场，评估副热带高压形态、西风槽活动对台风移动方向与速度的关键影响。基于集合预报离散度生成台风路径概率椭圆，结合强度预报发布风暴潮、强风及暴雨综合影响评估。动力-统计结合方法引导气流分析概率圆绘制与风险预警05灾害预警制作PART预警信号发布标准气象要素阈值判定根据风速、降雨量、能见度等核心气象数据设定分级预警阈值，例如暴雨红色预警需满足1小时降雨量超过50毫米或3小时累计超过100毫米的硬性指标。时效性分级规则明确短期（0-6小时）、中期（6-24小时）和长期（24小时以上）预警的适用场景，并规定不同级别预警的更新频率和复核机制。灾害影响范围评估结合地理信息系统（GIS）分析灾害可能覆盖的行政区域，确保预警信号精准标注高风险街道、乡镇及重点防护单位（如学校、医院）。预警文本撰写规范结构化内容框架要求文本包含灾害类型、强度、影响时段、核心风险提示（如道路积水、电力中断）及防御建议（如避免外出、加固门窗），确保信息逻辑清晰、无歧义。术语标准化统一使用“局地”“短时强降水”等专业表述，禁止出现“可能”“大概”等模糊词汇，同时需标注数据来源（如雷达回波、自动气象站编号）以增强权威性。多语言适配针对少数民族聚居区或国际社区，提供双语或多语言版本预警文本，重点术语需经气象专家与语言专家联合审定。跨部门协作演练设定不同预警级别对应的应急响应动作，如黄色预警启动部门负责人到岗值班，橙色预警需召开多部门联席会议并预置救援物资。分级响应触发条件公众传播链路验证通过广播、电视、手机短信、社交媒体等多渠道同步发布测试预警，检验信息覆盖率和终端接收延迟率，优化传播优先级策略。模拟气象局与应急管理、交通、电力等部门的实时数据共享机制，包括灾害信息推送接口测试、联合值班室通讯设备压力测试等环节。联动响应流程模拟06实训成果考核PART选取具有代表性的历史天气案例，详细复盘其环流背景、物理量场配置及预报偏差成因，提炼关键预报技术要点。典型天气过程分析对比不同数值模式对历史个例的预报效果，分析模式系统性误差及改进方向，为后续模式应用提供参考依据。数值模式性能评估通过访谈或日志记录还原预报员在历史个例中的决策过程，总结主观经验与客观数据的融合策略。预报员决策逻辑还原历史个例复盘报告实时预报比武竞赛短临预警实战演练模拟强对流、暴雨等灾害性天气场景，考核学员对雷达、卫星等实时资料的快速解析与预警发布能力。中长期预报技巧比拼针对旬月尺度天气趋势，评估学员对气候背景、海气相互作用等因子的综合研判水平。多源数据融合应用