方舟怎么切换视角:气象台是依据什么的?

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2005年3月25日下午中国气象局国家气象中心“气象预报论坛”举行了第5次学术沙龙活动。本次活动的主题是思维与技术的和谐。中国气象局培训中心俞小鼎教授应邀为这次活动做了题为“天气预报技术的进展与预报员角色”的精彩报告。学术活动由气象中心副主任肖子牛主持。参加这次活动的有闻讯专程赶来的中国气象局前副局长李黄、国家气象中心的一线预报员和气象科技业务骨干40多人。在这次活动中,气象预报论坛第一次利用会商直播系统,使来自广东、安徽、湖南、甘肃等省的预报员能共同参与和分享这次沙龙活动。

俞小鼎教授以天气预报技术的发展为主线,介绍了世界天气预报的历史和进展,并进一步分析了不同发展时期预报员的作用和角色。俞教授指出,在早期天气预报时代(1950年代前),预报的技术支持主要是地面观测(气压、温度、湿度、风、降水和其他天气现象)。在这一阶段,最主要的的理论成是Bergen学派提出的锋面理论,此外气团、高、低压概念等也是预报员进行天气预报的主要依据。由于理论发展和技术手段的限制,这一时期预报工作全部由预报员完成,预报员在天气预报中处于支配地位。

俞小鼎教授将1950-1985年以高空观测网的建立和动力学的发展时期定义为气象预报技术发展的第二阶段。在这个时期,随着高空观测网的建立,新的观测事实(如长波槽脊、高低空急流、地转风关系、斜压大气结构、对流层顶结构等)使准地转理论、斜压不稳定、大气波动理论等天气动力学理论得以建立并成为天气分析的工具。此外,半地转理论和位涡理论的重新发现、数值预报的发展以及气象卫星和天气雷达等新的观测工具的应用,都极大地促进了天气预报技术的发展。这一时期的预报理论主要由准地转理论和概念模型构成,预报员在天气预报中的作用仍占支配地位,但数值预报的作用也日渐重要。

1985年以后进入了数值天气预报时代。随着数值天气预报技术飞速发展,出现了完全客观的预报技术:MOD和MOS预报系统。预报员的主观作用似乎在逐渐弱化。美国在1980年代甚至乐观地认为,10年内将实现完全客观化的天气预报。国内的预报员也情绪低落,认为自己正在从事的是一项夕阳产业,预报员职业注定要走向衰落。事实真的是这样的吗?20年过去了,美国的经验教训告诉我们,不能过分依赖自动化。俞教授指出,今天数值天气预报虽然蓬勃发展,在天气预报中的作用几乎与预报员平分秋色,但数值天气预报存在的诸多问题决定了它不可能替代预报员的主观判断,预报员在未来的预报中将会发挥更大的作用。当前数值天气预报存在的主要问题有:预报降水、云、雾、雷暴、相对湿度、局地大风、低层大气温湿廓线等方面问题较多;初始场的质量问题(观测和数据同化方法); 模式自身的问题(模式动力框架和次网格物理过程参数化); “数值预报+统计订正”不能解决转折性天气的预报问题。俞教授利用对集合预报产品的正确理解对作出正确的预报很重要和对流天气临近预报两个例子强调当前预报员的作用在于将关注的重心放在本地区的高影响天气区和转折区,充分利用经验、知识来订正模式结果。由于在目前数值预报基础之上仍有很大的改进余地,俞教授强调在数值天气预报时代一个优秀的预报员应该具有:1)准地转理论和其他有关的大气动力学知识;2)相关概念模型的知识;3)数值预报的知识;4)局地气候和地形的知识;5)对天气的良好感觉。此外,在天气预报发展的任何阶段,预报员都应该对动力学的理论和概念模型始终持一种审慎和批判的态度。

最后,俞小鼎教授指出,天气预报是一种研究型的业务,预报员也要成为研究型的预报员,我们的研究的目的是为了业务,预报员应该利用数值预报的统计订正和其它的诊断研究进行一些个例诊断分析以对某种天气过程发生发展机理有更清楚的认识,要熟练阅读相关英文文献(Weather and Forecasting;Weather; Weather Wise和各种会议文集)。业务单位也应从模式和数字化格点形式的观测资料等方面为预报员做研究提供方便,并且不能忽视对预报员的培训工作。

俞教授的精彩报告获得了现场参加人员、直播系统中各省预报员以及网友的热烈回应。大家针对利用和订正现有模式结果进行当地天气预报需要注意的问题、如何把握中短期集合预报技术、如何利用数值预报技术进行强对流天气的潜势预报和临近预报、以及预报员是否需要花大量时间和经历进行个例分析研究还是以阅读他人的研究结果来提高自身的认识等一系列问题与俞教授进行了热烈、深入的探讨。

中国气象局原副局长李黄也针对大家的问题提出了自己的看法和建议,并特别就现在预报员的作用和需要努力的方向谈了自己的看法和几点建议。他指出:预报员的经验是对过去事件的相似性认识,包含两个方面:实况与未来实况间的关系,增强这种理解是在对已有掌握的基础上形成的。如果从现在预报员是站在各种系统、技术之上的观点看,就会发现预报员永远也不会被淘汰,预报员是有前途的。预报员必须对所有的数值模式的物理过程、动力框架等有系统性认识,在此基础上,充分利用模式的时间和空间分辨率高的优势,结合实况,才能做出更准确的预报。
肖子牛副主任在最后的总结发言中也指出,任何工作都是思维与技术的和谐,在数值预报迅速发展的今天,模式和技术发展的缺陷注定预报员不会退出舞台,而是对预报员提出了新的更高要求,除了在传统的观测实况图的基础上做预报,还要通过对模式的动力、物理过程以及优缺点的了解,在模式输出图上做预报。

国家气象中心副主任肖子牛最后强调指出,思维与技术的和谐发展、预报员的作用和出路是个很长的话题,希望大家在国家气象中心的网站上(www. nmc. gov. cn)继续讨论。

气象与天文关系密切
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2003年11月03日 04:48 晶报

我国的气象台和天文台最早是合并在一起的,比如说现在的青岛观象台、香港天文台,原本都做气象预报的工作,二者的关系十分紧密。气象是研究大气层内的自然现象,风霜雪雨、电闪雷鸣。而天文是以天体为研究对象的,它近涉我们地球,比如说太阳、月亮的变化直接能影响地球的大气层。远及无穷的宇宙,繁星和我们地球其实也有着微妙而密切的联系。

先说气象对天文的影响。首先地面的天文观察少不了良好的气象条件。气象学家不管刮风下雨都有事干,而一个多云的天气就几乎使天文学家失业。为了选择一处理想的天文台台址,天文学家所花的心血绝不亚于寻觅一位终生伴侣,其主要考虑也在于气象条件。当然,太空望远镜和非光学望远镜的发展,未来月球基地的建立等都可使天文学家摆脱气象条件的制约。另一方面,全球性气候、长程地球气候变迁亦可作为某些天文理论的检测依据。例如日地关系的一些理论,常通过气象资料加以验证。

气象也少不了天文的支持。人造卫星、遥感等航天高技术的应用使现代气象如虎添翼。为了更好地研究地球气象,气象学家已将视线转向太空:金星的温室效应、火星的尘暴。困扰全球的厄尔尼诺现象或许正起因于天文因素。最近发生的这次太阳风暴虽然还不知会对我们的气候造成什么影响,但有关专家已经表示,风暴中的黑子活动和耀斑爆发一定会影响我们的大气层,所以说气象与天文存在着密切的关系