气象预报的方法与不确定性

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1、气象预报的方法与不确定性　　摘要：气象预报是社会发展、经济及气象科学技术发展的共同产物。从气象预报的诞生至今，人类经过了漫长而艰苦的探索历程。那么之前或者更早以前是如何进行气象预报的。随着科技的迅猛发展和长期的经验积累，人们不仅仅要完善大气科学理论的体系，更面临着气象预报的更大挑战和更多新问题。现如今，气象预报节目已经成为很多人的生活需求，广大人民已经习惯于每天通过各种渠道获取气象信息。不过从某种程度上来说，气象预报对于公众还带有一定的神秘色彩。关键词：天气预报；方法；不确定性中图分类号：P45文献标识码：A引言结合大气的现状及其发展历程，再按照历史上

2、关于气象方面的记载，以深入浅出的方式回顾了气象预报制作方法的发展历程和变更，概述了现阶段业务顶报的水平和相关研究的主要进展。根据数值预报对造成气象预报结果不确定性的主要因素进行了分析。一、什么是气象预报7用科学的语言来说，人们一般所说的气象预报就是将大气作为研究的客体，对某一区域将来一定时间段内的大气运动状况做出预报。通常，气候预测和天气预报都是气象预报的范围。按时效的长短天气预报主要包括以下三种:中期天气预报(一般在电视和广播里播放的多数是中期和短期天气预报)一般为3~15天左右的为；短期天气预报一般为1~2天左右;短时预报一般为0~12小时。月以上

3、到1年的曾之前被称为长期天气预报。随着混沌现象的不断揭示，天气预报时效有一定范围，月以上只能称作气候预测，因此现在改称为短期气候预测。二、气象预报的方法（一）单站预报16-18世纪是科学革命的时代。1643年，E.托里拆利发明气压表；1597年，空气温度表由意大利物理、天文学家伽利略发明。随着此类仪器及其他观测仪器的不断发明，使气压、气温、风速等气象要素实现了定量的观测，为进一步组建较为完善的近地面层气象要素和地面气象观测网的日常系统观测提供了一定的物质基础，是气象预报发展史中一次革命性的飞跃。7另一方面，传统气象学理论的建立也使气象预报水平上升到一个

4、更新的高度。气象学是一门古老的学科，拥有众多的分支，以天气学、气候学、大气物理学和动力气象学为核心研究内容。随着之后各种科学技术的应用及在气象学的理论基础上，渐渐发展成为一门更广泛的综合性学科―气象科学。动力气象学理论基础在这一时期的形成和大气环流、创立信风理论在一定程度上影响着大气科学的发展。英国气象学家哈德莱1735年在《关于信风之起因》一文中，首次将地球的自转考虑在内，对东南信风、东北信风和中纬度西风带产生的原因做了定性的解释，并提出了一种理论-大气经圈环流的理论。此外，伴随着微积分学的创立和流体力学在气象科学上的广泛应用，初步形成了动力气象学的

5、理论基础。1755年，在对质量守恒反映的连续方程被提出之后，瑞士物理学家、数学家欧拉完善了流体动力学方程组，为大气运动方程组的形成奠定了一定的科学基础。受到通讯条件的局限性，当时人们进行预报时大多通过分析(地面风地和面气压为主，湿度、温度为辅)等本站气象要素的时间演变图的方式。(由于气压升降和天气变化关系极其密切，近几年很多便于携带的“晴雨表”就是案子气压计的原理而进行设计的)。同单纯的用气象谚语预报的相比而言，单站预报更为多科学，而其整个过程的集成依据是单站资料，气候的真正规律为重要背景，群众经验为关键线索。（二）天气图预报7大气是不停的在全球范围内

6、发展的动态系统，要对大气变化的规律有很好的把握，必须从地面到高空获取一定量的观测信息和气象观测数据。所以，天气图的诞生在大气发展历程中具有革命性的意义，也是气象预报科学史上的又一次革命性的飞跃。它把各个地点的气象要素有效的结合起来，使人们从“坐井观天”的状态，逐渐“放眼世界”，并不断发展成为气象部门预报和分析天气的主要工具。一次战争推动天气图预报发展。19世纪中期，法国、英国和俄国之间爆发的克里米亚战争被称为世界史上的第一次现代化战争。在这次战争中，火车第一次用于前线的补给，电报和铁甲船第一次在战争中被用到。这次战争在气象的发展过程中也特别受关注。18

7、54年11月14日受风暴的突然袭击，正在黑海激战的英法联军舰队受到了重创。通过对1854年11月12-16日5天气象资料的分析，巴黎天文台台长勒弗里埃认为，用电报及时收集各氮气的气象观测资料，组建气象台站网，绘制出天气图对天气进行预报，是可以避免损失的。按照勒弗里埃的建议，在欧洲天气图预报的方法逐渐得到普遍的应用，并快速普及到世界各地。三、气象预报的不确定性（一）初始误差7对于数值预报问题，模式初值的质量无疑显得极其重要。因为客观存在的因素，模式的初始条件只是大气真实状态下的一种近似，因此初始误差是持久存在的，主要是观测过程中所产生的误差，即观测误差，

8、这种误差几乎是完全可以避免的。它主要取决于观测方法的正确性、观测的技术水平，及所使用仪器的客观