后进行后处理显示。 奥帆赛场风的预报方法 ⑴ MOS预报模型
利用2005年8月MM5模式产品和浮标观测资料建立了统计模型,于2006年业务化,在2006、2007年8月的青岛国际帆船赛期间发挥了重要作用,并不断改进。该模型主要采用每天05:00—07:00浮标实况信息以及青岛近海风速日变化特征量,对MM5输出的定点逐时风速预报进行解释应用。此方法既考虑了模式固有的系统性预报误差,又考虑了海风效应下风速的日变化特征,使用结果表明其预报精度既好于外推预报,也好于模式直接预报(图10.20)。2008年奥帆赛期间,浮标A、B、C、D四个站平均的风速绝对预报误差1.3m/s,风向绝对预报误差为37°。
⑵ 动态组合MOS预报模型
动态组合MOS预报模型是与美国北卡州立大学合作开发的,由动态时间序列自回归模型和MM5数值预报结果按照一定权重组合而成,权重每天自动进行调整。其中动态时间序列自回归模型主要是根据预报日之前30d观测数据的数值特征预报当日各时间点风速、风向,组合权重是根据预报日之前一个月的MOS风速、风向预报平均绝对偏差达到最小确定
的。动态组合MOS预报模型的优势在于时间序列自回归模型以及组合权重是动态调整的。该模型于2008年7月实现业务运行,提供定点风速、风向逐小时预报。2008年奥帆赛期间,浮标A、B、C、D四个站平均的风速绝对预报误差1.7m/s,风向绝对预报误差为46o(图10.21)。
⑶ 海风概率预报
根据2003—2006年7—9月青岛站以及海岛自动站资料,对青岛近海海风进行了研究,确定了青岛近海海风预报指标(表10.4)。青岛近海海风的发生与否取决于青岛上空低层(925hPa)风速大小、低层大气稳定度、海陆温差以及气压梯度四方面的综合效应。并利用Logistic回归方法建立了预报方程,于2007年7月实现业务化,每日08:00运行,计算结果通过综合显示平台提供给预报员使用。
主观预报方法:
⑴ 奥帆赛赛区弱风日天气分型
按照奥帆赛对风力的要求,根据2006、2007年两年8、9月赛场浮标站每日12:00—17:00 6个时次整点时刻的十分钟平均风速,划分为弱风日、准弱风日、非弱风日3类(各类划分标准略)。由于弱风对比赛的影响最大,又将弱风划分为8个型,寻找弱风的成因及预报方法。
为了与弱风形势进行对比分析,另将准弱风、非弱风也划分为若干型,并将三种类型在业务平台上显示,供预报参考。使用时每天利用08:00地面图形势分析与上表及业务平台上的附图加以对照,可基本判断出当日会不会出现弱风。 ⑵ 地形对奥帆赛、残奥帆赛场风的影响
为了分析奥帆赛、残奥帆赛海区周边崂山等地形对其风场的影响,采用WRF模式对地形影响赛场风的情况进行了精细模拟,并将影响分为4类。 ⑶ 背景环流条件对奥帆赛、残奥帆赛场海陆风的影响研究
对青岛奥帆赛、残奥帆赛海区不同背景条件下的海陆风情况进行了对比分析,并用高分辨率数值模式进行模拟实验,同时将海风强度与实际风向、气压梯度、最大海陆温差和回流强度进行比较,结果表明不同背景气流下海风的发展状况有很大差异。均压场、西风气流、弱的偏北风最有利于海风发展;南风最不利于海风的发展。 ⑷ 海风统计
对2005、2006年7月10日—9月10日,2007年7月10日—9月20日共166d海风的发展、影响时段、影响形势进行详细统计,共确定68个海风日,占总统计日数的41%,根据大尺度背景场将海风日分为7个类型。
10.3.3.2 海上大风的预报经验
冷锋后部的偏北大风:主要从高空槽的强度、中低空锋区及冷平流的强度、锋后地面高压中心的强度、锋前回暖的程度、锋前后的温差、气压差来考虑,利用24h地面变压、3h地面变压、锋后上游边界层的大风速区等,结合一些常用的指标来做具体的预报。 当高空与地面风向一致时,若白天云量少,则地面受热有对流及乱流发生,高空和地面就有动量交换。如果高空风大,则白天地面的风会加大,夜间风速又会减小,这种现象是由高空动量下传引起的。
利用气压差和温差找一些青岛近海海风的预报指标。例如:1经纬度内气压差1hPa,沿海大约为1级风;河套地区-武汉气压差10hPa,沿海大约为8级风;郑州-上海气压差1hPa,沿海大约为1级风。850hPa温度场,10经纬度间每一条等温线相当于1.6级风。 日本地面预报图上,4m/s对应为4~5级风,6m/s对应为6~7级风,8m/s对应为8级风,10m/s对应为9级风……
10.3.3.3 温带气旋预报
关于温带气旋的发生、发展、移动路径预报在各种天气学教材中已有不少论述,在本节中我们仅以江淮气旋为例进行预报分析。 ⑴ 发生预报 高空形势:
① 两脊一槽型:500hPa图上,乌拉尔山和我国的沿海大陆为明显的高压脊,贝加尔湖一带为一宽槽。当有发展的小槽沿宽槽向东南方向移到江淮地区时,在槽前暖平流减压区的下方导致地面气旋的生成。
② 两槽一脊型:乌拉尔山和我国沿海大陆为低槽,贝加尔湖为脊。当有小槽从青藏高原西侧东移,小槽移至高原东侧发展加深时,如果有西南涡配合,则在槽的下方常有气旋生成。
③ 切变线型:700hPa图上,东南沿海为西太平洋副高所控制,河西走廊有小高压东
移,与副高之间形成一切变线,位置在江淮一带。当有西南涡沿切变线东移,其下方便可形成气旋。 地面形势:
① 准静止锋上波动形成气旋。 ② 冷锋进入倒槽,暖锋锋生而成。 ③ 倒槽内锋生形成气旋。
在预报中着眼于高空槽的东移,槽前暖平流、槽后冷平流,槽前等高线的疏散,及空中锋区的强度。高空冷槽是促使江淮气旋发生发展的重要条件。气旋中心产生于850hPa冷中心东南方350~500km处。地面图上,气旋生成前一天,西南地区大都有-△P24中心出现;长江中上游有一片降水区东移,雨区范围不断增大,同时强度有所增强,在有明显的气旋式风向切变的地区,预示要有气旋生成;当衡山偏南风≥11m/s,未来12~30h内易有气旋生成。 ⑵ 发展预报
①有发展的疏散槽自西向东移近气旋上空,槽前后的冷暖平流明显,则气旋发展;如气旋前有冷平流或气旋上空为单纯的暖平流,则气旋不发展。
② 气旋东面的副高稳定控制我国东南沿海,西南气流强盛,有利于气旋发展;如果高压脊东退,则不利于气旋发展。所以,如果气旋向东北方向移动,气旋发展,气旋向偏东方向移动,则气旋不发展。
③ 如果地面-△P24中心值达4~6hPa或以上,则气旋在未来6~24h内发展加深。 ⑶ 移动路径预报:
① 气旋移动路径常与高空锋区走向一致,沿锋区走向东移。 ② 气旋受高空东移的槽前气流引导。