天文動(dòng)力結(jié)構(gòu)分析與災(zāi)害性天氣過程預(yù)報(bào)的業(yè)務(wù)檢驗(yàn)講座(3).ppt

1、天文動(dòng)力結(jié)構(gòu)與災(zāi)害性天氣過程預(yù)報(bào)的業(yè)務(wù)檢驗(yàn)講座（3）,天文動(dòng)力結(jié)構(gòu)的工具系列及預(yù)報(bào)分析方法,屈 信 軍,天文動(dòng)力結(jié)構(gòu)分析工具系列,常規(guī)天氣過程預(yù)報(bào)工具和方法,1,災(zāi)害性天氣過程預(yù)報(bào)工具和方法,2,常規(guī)短期氣候預(yù)測(cè)工具和方法,3,異常短期氣候預(yù)測(cè)工具和方法,4,5,短時(shí)臨近預(yù)報(bào)工具和方法,研 發(fā) 思 路,不積跬步，無(wú)以至千里；不積小流，無(wú)以成江海 大氣能量的變化也必將經(jīng)歷小變到大變的過程，也是時(shí)空積累的結(jié)果。由于現(xiàn)在的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)所依賴的資料不能同時(shí)為氣候預(yù)測(cè)和天氣預(yù)報(bào)提供服務(wù)，使得天氣學(xué)原理和大氣動(dòng)力學(xué)都不能很好地為短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)服務(wù)。 天文引潮力是可以精確計(jì)算的，能夠滿足氣候分析的所有特征和要

2、求，通過對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)天氣過程和氣候特征都與相應(yīng)的天文動(dòng)力的時(shí)空積累耦合的很好，所以可以建立天氣氣候預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)的工具系列。 由于對(duì)動(dòng)力不穩(wěn)定層結(jié)和觸發(fā)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)了有效地分離，通過計(jì)算不穩(wěn)定層結(jié)的積累量，可以定量的計(jì)算出不穩(wěn)定能量的量級(jí)，建立對(duì)災(zāi)害性天氣過程和異常氣候的預(yù)報(bào)思路和方法，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)。 業(yè)務(wù)檢驗(yàn)工作就是要按照既定的技術(shù)路線和思路，確定不同類型天氣和不同量級(jí)的災(zāi)害性天氣過程及異常氣候的預(yù)報(bào)指標(biāo)。,常規(guī)天氣過程預(yù)報(bào),單站曲線圖 以各分量的強(qiáng)度值和距平等級(jí)曲線圖為主要分析工具，以垂直力為狀態(tài)分析量，水平力為動(dòng)力觸發(fā)量，南北力和東西力為結(jié)構(gòu)分析量。通過判斷上升運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和水平力的傾向性，來(lái)判斷

3、天氣類型和強(qiáng)度。,天氣過程 預(yù)報(bào)工具,北半球動(dòng)力場(chǎng) 以全球范圍11格局計(jì)算的各分量場(chǎng)為主要工具，以垂直力場(chǎng)為分析天文動(dòng)力系統(tǒng)的基準(zhǔn)，南北力為切變場(chǎng)、東西力為輻合場(chǎng)，通過對(duì)上升力中心、下沉力帶、轉(zhuǎn)換不連續(xù)帶、下沉力強(qiáng)切變帶等天文動(dòng)力系統(tǒng)分析，建立天氣過程預(yù)報(bào)的思路,常規(guī)天氣過程預(yù)報(bào)分析方法,南風(fēng)力升 溫北風(fēng)力降溫 切變帶為水平 切變帶,上升力調(diào)制 下沉力觸發(fā) 交界面為冷 暖動(dòng)力鋒面,總力為靜力 不穩(wěn)定度的調(diào)制 和積累的特征量 代表靜力不 穩(wěn)定度,水平力為靜 力不穩(wěn)定的動(dòng)力 觸發(fā)是位能強(qiáng)烈 轉(zhuǎn)換的表現(xiàn),西風(fēng)力輻散 東風(fēng)力輻合東 西力密集帶為 輻散輻合帶,技術(shù)分析方法,常規(guī)天氣過程,災(zāi)害性天氣過程預(yù)

4、報(bào),動(dòng)力分析,靜力分析,耦合分析,不穩(wěn)定層結(jié) 單站預(yù)報(bào)以總力和水平力變量等級(jí)為動(dòng)力不穩(wěn)定層結(jié)指示量。靜力不穩(wěn)定層結(jié)以顯溫、潛溫之和與位溫之差形成。動(dòng)力不穩(wěn)定層結(jié)與靜力不穩(wěn)定層結(jié)交替出現(xiàn)，靜力不穩(wěn)定由于保守性變化較緩慢。,觸發(fā)動(dòng)力分析 單站預(yù)報(bào)以天文動(dòng)力五維歐氏距離為基準(zhǔn)，靜力以四維歐氏距離為準(zhǔn)相配合，天文動(dòng)力為主要分析工具，確定長(zhǎng)時(shí)效災(zāi)害性天氣過程爆發(fā)時(shí)間，靜力預(yù)報(bào)指標(biāo)出現(xiàn)擾動(dòng)成為短期預(yù)報(bào)的判定指標(biāo)。,災(zāi)害性天氣過程,動(dòng)力、靜力指標(biāo)的耦合分析流程,動(dòng)力和靜力的耦合分析方法,耦合分析,動(dòng)力主動(dòng)長(zhǎng)時(shí)效、靜力配合短時(shí)效,總力變量等級(jí),五維歐氏距離,動(dòng)力自擬合分析,顯熱層結(jié)不穩(wěn)定,四維歐氏距離,靜力自

5、擬合分析,常規(guī)短期氣候預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工具和方法,北半球垂直力場(chǎng)下沉力中心位置分析,動(dòng)力不穩(wěn)定層結(jié)和歐氏距離月平均分析,單站強(qiáng)度值、距平和變量月平均曲線分析,逐月內(nèi)總力、水平力及各分量的綜合分析,第四層次分析,第三層次分析,第二層次分析,第一層次分析,根據(jù)上升力的斜壓性特征來(lái)判 斷月降水和月平均氣溫的趨勢(shì),結(jié)合天文動(dòng)力基本屬性分析各動(dòng)力 分量月平均特征判斷分析氣候趨勢(shì),根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果，分析逐月的動(dòng)力 層階穩(wěn)定度和動(dòng)力觸發(fā)強(qiáng)度做氣候預(yù)測(cè),極地下沉力中心是終年系統(tǒng)并 圍繞著極地做運(yùn)動(dòng)形成氣候分析,常規(guī)短期氣候預(yù)測(cè)思路,單站強(qiáng)度值、距平值逐月特征分析，從過 程的斜壓性和天氣過程的類型，初步定性 地推算月降

6、水和平均氣溫的趨勢(shì)。,單站動(dòng)力不穩(wěn)定層結(jié)和動(dòng)力觸發(fā)強(qiáng)度的逐月分析， 通過分析動(dòng)力不穩(wěn)定和靜力不穩(wěn)定交互變化特征 及動(dòng)力強(qiáng)迫擴(kuò)張和壓縮作用，定量的分析大氣月 降水和月平均氣溫分布趨勢(shì)。,極渦系統(tǒng)是終年氣候系統(tǒng)，它的動(dòng)力引導(dǎo)系 統(tǒng)就是下沉力中心。北半球場(chǎng)垂直力場(chǎng)極地 下沉力中心的分布特征對(duì)極渦的分布和運(yùn)動(dòng) 有很重要的預(yù)報(bào)意義。,點(diǎn)面結(jié)合、定性和定性分析相結(jié)合，做氣候預(yù)測(cè)正是充分利用了天文動(dòng)力的長(zhǎng)時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)、中、短動(dòng)力分析的有機(jī)結(jié)合。,異常氣候預(yù)測(cè)工具,單站異常動(dòng)力定量分析,北半球力場(chǎng)異常分析,異常天文引潮力分析,單站動(dòng)力 不穩(wěn)定層結(jié)和 動(dòng)力觸發(fā)強(qiáng)度 逐月分析,北半球動(dòng)力 場(chǎng)不穩(wěn)定層結(jié) 和動(dòng)力觸

7、發(fā)強(qiáng) 度逐月分析,北半球異常 熱力潮和動(dòng)力潮 月平均場(chǎng)分析確 定異?；顒?dòng)區(qū),異常氣候預(yù)測(cè)思路,異常氣候必須要有異常強(qiáng)盛的不穩(wěn)定能量積累和維系，必須有動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)制和支撐，抓住異常動(dòng)力環(huán)流是成功預(yù)測(cè)異常氣候的關(guān)鍵。,異常天文動(dòng)力 場(chǎng)對(duì)常規(guī)天文動(dòng)力 場(chǎng)具有長(zhǎng)時(shí)效的增 強(qiáng)作用，直至爆發(fā) 極端氣候事件,單站異常不 穩(wěn)定動(dòng)力對(duì)靜 力能量調(diào)制,異常能 量積累,北半球動(dòng)力場(chǎng) 不穩(wěn)定層結(jié)空間 分布調(diào)制異常系統(tǒng) 形成異常環(huán)流預(yù) 測(cè)異常氣候,短時(shí)臨近預(yù)報(bào)工具,短時(shí)臨近 預(yù)報(bào),日內(nèi)逐小時(shí) 靜力能量曲線圖,日內(nèi)逐小時(shí) 天文動(dòng)力曲線圖,月內(nèi)逐小時(shí) 靜力能量曲線圖,當(dāng)日靜力 狀態(tài)分析,月內(nèi)逐小時(shí) 天文動(dòng)力曲線圖,當(dāng)日動(dòng)力

8、狀態(tài)分析,短時(shí)臨近預(yù)報(bào)思路,判斷是否為天氣關(guān)鍵日,啟動(dòng)短時(shí)臨近分析,判斷月內(nèi)逐小時(shí)動(dòng)力穩(wěn)定度,分析日內(nèi)逐小時(shí)狀態(tài),判斷月內(nèi)逐小時(shí)精力狀態(tài),分析日內(nèi)靜力臨界值,根據(jù)動(dòng)力背景和靜力積累,擬合發(fā)布預(yù)警信號(hào),日動(dòng)力狀態(tài)分析,逐小時(shí)動(dòng)力分析,逐小時(shí)靜力分析,動(dòng)力靜力耦合分析,天文動(dòng)力的預(yù)報(bào)研究業(yè)務(wù)領(lǐng)域,短時(shí)臨近,災(zāi)害天氣 過程,常規(guī)短期 氣候預(yù)測(cè),異常 氣候預(yù)測(cè),根據(jù)天氣和天文動(dòng)力連續(xù)性原理，細(xì)化天文動(dòng)力分析的時(shí)間尺度，配合自動(dòng)站資料進(jìn)行短時(shí)臨近預(yù)報(bào)及災(zāi)害性天氣預(yù)警信號(hào)的發(fā)布業(yè)務(wù)。因?yàn)樘煳膭?dòng)力在一日內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)周期的變化，思路同。,天氣過程預(yù)報(bào)預(yù) 報(bào)是天氣學(xué)原理 和大氣動(dòng)力學(xué)研 究最透徹的領(lǐng) 域，從這個(gè)領(lǐng)域 切入，最容易掌 握天文動(dòng)力作用 于災(zāi)害性天氣內(nèi) 在機(jī)制，撕開天 文動(dòng)力注入天氣 氣候預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)研 究的口子。,天文動(dòng)力的時(shí)空積累是作用天氣系統(tǒng)的基本動(dòng)力機(jī)制，也是形成氣候特征的不可平衡的動(dòng)力基礎(chǔ)。這是可以準(zhǔn)確提前獲得并進(jìn)行氣候特征分析的動(dòng)力資料。尤其是可以對(duì)影響氣候變化的天氣系統(tǒng)的動(dòng)力特征進(jìn)行分析。,異常氣候的形成是更大時(shí)空范圍和更強(qiáng)盛的物理量特征的積累。半年或全年氣候系統(tǒng)在天文引潮力“三點(diǎn)一線”特定位置下可以有效地被行星、恒星連續(xù)增強(qiáng)，使異常氣候系統(tǒng)得以維持或增強(qiáng)，形成異常氣候，期間可以觸發(fā)極端氣候事件。,天文引潮力結(jié)構(gòu)分析