天气预报生产实习教材
数值天气预报实习报告
一、实习背景随着科学技术的飞速发展，数值天气预报已成为我国气象事业的重要组成部分。
为了更好地了解数值天气预报的相关知识，提高自己的实际操作能力，我于2021年暑假期间参加了某气象台的数值天气预报实习。
本次实习为期一个月，旨在通过实际操作，掌握数值天气预报的基本原理、方法及流程。
二、实习内容1. 数值天气预报基本原理实习期间，我首先学习了数值天气预报的基本原理。
数值天气预报是利用计算机模拟大气运动，通过求解大气运动方程组来预测未来天气状况的方法。
其主要过程包括：收集观测数据、建立大气运动方程组、数值求解、结果分析等。
2. 气象数据收集与处理实习期间，我学习了气象数据的收集与处理方法。
气象数据主要包括地面观测数据、卫星遥感数据、雷达数据等。
通过对这些数据进行预处理，如质量控制、插值、同化等，为数值天气预报提供可靠的数据基础。
3. 数值天气预报模型实习期间，我了解了常用的数值天气预报模型，如有限差分法、谱方法、有限体积法等。
这些模型通过将大气运动方程离散化，求解出大气运动的状态，进而预测未来天气。
4. 数值天气预报业务流程实习期间，我学习了数值天气预报的业务流程。
主要包括：收集观测数据、建立预报方案、进行模式运行、结果分析、预报产品制作等。
5. 数值天气预报产品与应用实习期间，我了解了数值天气预报产品的种类及其应用。
主要包括：温度、湿度、气压、风速、风向等气象要素预报，以及降水、风力、雾霾等灾害性天气预警。
三、实习成果1. 掌握了数值天气预报的基本原理和方法通过实习，我对数值天气预报的基本原理和方法有了更深入的了解，为今后从事气象工作打下了坚实的基础。
2. 提高了实际操作能力在实习过程中，我参与了数值天气预报的整个业务流程，掌握了实际操作技能，提高了自己的动手能力。
3. 拓宽了知识面实习期间，我了解了气象领域的最新研究成果和发展趋势，拓宽了自己的知识面。
4. 培养了团队协作精神实习过程中，我与同事们共同完成数值天气预报任务，培养了团队协作精神。
天气预报教案完整版课件
天气预报教案完整版课件一、教学内容本节课选自《自然科学》教材第六章“气象与生活”第二节“天气预报”，内容主要包括：天气预报的基本概念、天气预报的制作过程、天气预报的传播与应用。
二、教学目标1. 让学生了解天气预报的基本概念，理解天气预报的制作过程。
2. 培养学生关注气象信息，学会运用天气预报合理安排生活。
3. 提高学生分析天气现象，预测天气变化的能力。
三、教学难点与重点教学难点：天气预报的制作过程。
教学重点：天气预报的基本概念及其应用。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、天气预报图。
学具：笔记本、笔。
五、教学过程1. 导入新课通过展示一组天气现象的图片，引导学生关注天气变化，提出问题：“如何提前了解天气变化？”进而引出本节课的主题——天气预报。
2. 基本概念（1）教师讲解天气预报的基本概念。
（2）学生阅读教材，了解天气预报的含义。
3. 制作过程（1）教师讲解天气预报的制作过程。
（2）学生观看多媒体课件，了解制作过程的各个环节。
4. 实践情景引入（1）教师展示天气预报图，引导学生分析图中的信息。
（2）学生分组讨论，预测未来几天的天气变化。
5. 例题讲解教师针对天气预报图中的信息，讲解如何分析天气现象，预测天气变化。
6. 随堂练习学生根据所学知识，分析教材中的天气预报图，预测未来几天的天气变化。
六、板书设计1. 天气预报的基本概念2. 天气预报的制作过程3. 天气预报的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述天气预报的基本概念。
（2）分析教材中的天气预报图，预测未来三天的天气变化。
2. 答案：（1）天气预报是根据气象观测资料，对未来一定时期内的天气变化进行预测和发布的科学信息。
（2）见教材中的天气预报图。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过讲解、实践、讨论等多种教学方式，使学生掌握了天气预报的基本概念和制作过程，提高了学生关注气象信息、预测天气变化的能力。
2. 拓展延伸：（1）鼓励学生关注气象科普知识，了解更多的气象信息。
天气学实习报告
《天气学实习报告》一、实习目的通过为期接近两周的实习，熟练分析天气图，参与会商，学会利用天气学、趋势预报方法、动力学和数值多种方法结合对未来天气情况进行预测，逐步建立起天气预报的基本思路。
二、实习内容本次实习经历了两次长波缓慢演变和一次调整过程。
第一次缓慢演变期间为2015年12月28 E-31日，长波大幅度调整发生在元旦假期期间2016年1月1 日一2日，第二次长波缓慢演变过程发生在1月3日—8日。
因而对于三个时期的天气预报，结论有所不同。
在第一次长波缓慢演变时期，根据欧洲中心形势数值预报，日本数值预报中心，亚欧及中国的500hpa高空图，700hpa, 850hpa天气图及地面天气图的分析, 亚欧大陆中高纬度地区，从60° E-120° E,呈两槽一脊型，静稳形势建立，长波缓慢演变。
28日夜间到31日白天期间，中高纬地区，贝加尔湖东北方向形成阻塞高压强大高压坝，乌拉尔山以西冷涡出现锋面气旋，并向东南移，压迫阻塞高压，整体携带弱冷空气南下。
我国江淮地区产生冷锋类似准静止锋位置稳定少变，冷锋后有副冷锋加强冷锋，不断南移入海。
西南地区云南昆明一带有静止锋影响偏北风量减小以西风气流为主携带暖湿气流，有降水发生。
我国东南部地区位于蒙古高压脊底部，容易造成偏东风回流，故也有弱降水发生。
局部地区，受低层短波系统影响也会带来一定降水。
此段时期湛江地区的天气预报参考以下：今天夜间到明天白天，多云，有小雨，风力2-3级，最高气温18-19C,最低气温13-15C2015年12月31日夜间到2016年1月1日白天,受两侧冷涡强度加压扰动, 影响我国的阻塞高压强度减弱，东移南下崩溃，天气形势开始大幅度调整。
由于高压脊减弱，受南下的冷空气影响相应减弱，副高加强北抬，全国气温在元旦期间有所回升，湛江地区有晴好天气，适合出游度假。
2016年1月2日夜间长波形势调整完毕。
1月3号白天开始中高纬度地区，60°E—120。
数值天气预报
数值天气预报总学时：128学时（其中自学96，面授24，实习8）教材版本：《数值天气预报教程》田永祥等编著气象出版社出版课程的目的和要求：目的：通过本课程的学习，使学生系统理解数值天气预报的基本原理和方法，掌握制作数值天气预报的方法和技能，并具备设计简单数值模式的能力。
要求：理解支配大气运动的基本物理规律的具体表现形式---大气运动的基本方程组；掌握求解大气运动基本方程组的数值计算方法的基本原理；初步具备设计数值模式的能力。
在教学过程中，进行一次上机实习，加深学生对所学知识的理解，培养学生的实际动手能力，确实掌握用简单的数值预报模式制作天气预报的主要方法和思想。
课程的主要内容、重点和难点：第一章大气运动的主要方程组通过本章的学习使学生掌握大气运动的基本方程组，了解有关坐标变换的知识。
本章重点、难点：大气运动的基本方程组（重点）；坐标变换（难点）。
主要内容：1 旋转坐标系中的大气运动基本方程组?2 局地直角坐标系中的大气运动基本方程组?3 P坐标系中的基本方程组?4 大气运动基本方程组的简化?5 涡度方程及散度方程及其简化?第一章地图投影坐标系中的大气运动基本方程组通过本章的学习使学生掌握地图投影的概念、计算方法和地图投影直角坐标系下的大气运动方程组。
本章重点、难点：地图投影，地图投影坐标系中的大气运动方程组主要内容：1 地图投影?2 普遍的正交曲线坐标系中的基本方程组?3 普遍的地图投影坐标系中的基本方程组?第三章数值计算方案通过本章的学习使学生掌握数值计算方法的基本原理。
本章重点、难点：差分方法和常用差分方程的构造；差分格式的线性稳定性问题；非线性方程的计算不稳定问题。
主要内容：1 差分方法概论?2 时间积分方法和积分格式?3。
差分格式的误差分析?4 非线性方程的计算稳定性?第四章准地转模式通过本章的学习使学生掌握数值模式的基本概念，并掌握设计简单数值模式的基本方法和技能。
本章重点、难点：准地转正压模式（重点）；准地转斜压模式（难点）主要内容：1 准地转正压模式及其积分性质?2准地转正压模式的数值解法?3准地转斜压模式的基本方程组?4 准地转两层模式及其动力学?5 准地转两层模式的能量转换关系?附：安排一次准地转正压模式预报实习。
数值天气预报实习报告
数值天气预报实习报告专业: 班级:学号:姓名:一、实习目的与要求1、实习目的通过正压原始方程模式的实习，加深理解该章所学的基本内容；掌握当今制作数值天气预报的一般方法和主要步骤；并在数值计算、编制程序和上机操作等方面得到进一步训练。
2、实习要求以1973年4月29日08时（北京时）我国东北、华北地区500hPa等压面位势高度场及地转风场作为初值，采用固定的水平侧边界条件，应用正压原始方程二次守恒平流格式的模式，制作未来24小时有限区域500hPa位势高度场和风场的预报，并写一份实习报告。
二、模式的性能介绍正压原始方程模式既有缓慢移动的大气长波，又包含了快速移动的重力惯性波，因此，模式可以模拟出准地转演变和地转适应过程，比准地转模式能够更近似地描述实际大气中的物理过程。
但存在如下问题：1、由于模式中包含快波，为保证计算的稳定，时间步长必须取得很短，从而使得计算量过大；2、非线性不稳定问题突出；3、对资料的初始化要求很高；4、对边界条件很敏感。
三、模式的基本假定、基本方程、技术方法、计算流程等的介绍3.1基本假定a.大气是均匀不可压流体b.大气处于静力平衡状态c.上边界为自由面d.无摩擦和绝热过程e.正压大气3.2基本方程a.模式的预报方程组运动方程:du du du后 汕八・+〃一-+v-・+w ---- /v+-一二0dt ex dy dpdxdvdvdv 加/、伏I ）八 —+U --- F V --- F W --- F jU+ =0 dtdxdydpdyb.的地转风计算公式:限S 球fij. m 「jg 环fij dxC.五点平滑公式：引=%++K,j+l +6+Gj-1-4月,/）3. 3技术方法1 .为了减小模式中重力惯性外波的波速，增加差分格式的计算稳定性，把连静力学方程：连续方程:dudv dw八-+ =0dx dy dp/= 0, <续方程中水平散度项的系数z改为（z-zO）,并取250dagpm。
天气预报教学课件
数据处理与分析
数据收集
通过气象观测站、卫星 遥感、雷达等手段收集
气象数据。
数据筛选
对收集到的数据进行筛 选，排除错误和异常数
据。
数据分析
对筛选后的数据进行分 析，包括气象要素的时 空变化、气象条件的演
变规律等。
模式识别
通过分析数据，识别出 天气系统的特征和变化
趋势。
天气预报模型与算法
01
02
03
气象灾害监测
高分辨率数值预报模式能够实时监测气象灾害的发生和发展，为灾 害防范和应急响应提供更准确的预警信息。
卫星遥感技术在天气预报中的应用
1 2 3
卫星观测
卫星遥感技术能够获取全球范围内的气象数据， 为天气预报提供更全面的信息支持。
气象要素监测
卫星遥感技术能够实时监测大气中的温度、湿度 、气压、风速等气象要素，为天气预报提供更准 确的数据。
灾害预警
卫星遥感技术能够发现和监测气象灾害的发生和 发展，为灾害预警和应急响应提供更及时的信息 支持。
05
实践与案例分析
实际天气预报案例解析
01
02
03
案例选择
选择具有代表性的天气预 报案例，如暴雨、台风、 寒潮等。
案例解析
对所选案例进行详细解析 ，包括天气形势、气象要 素、气象图分析等方面。
案例总结
率。
物流效率
天气预报能够帮助物流企业合理 安排运输计划，提高物流效率， 减少因恶劣天气导致的延误和损
失。
04
天气预报的未来发 展
人工智能在天气预报中的应用
人工智能技术
利用机器学习、深度学习等人工 智能技术，对大量气象数据进行 处理和分析，提高天气预报的准
天气预报台站实习
天气预报台站实习报告一、实习内容了解短期天气预报所使用的系统、数据、以及数据用到的范围，学习短期天气预报的过程，并自己进行一次短期预报。
二、实习目的掌握短期天气预报的相关基本知识及流程，学会如何进行短期天气预报。
三、实习地点及背景本组实习地点为内蒙古自治区乌兰察布市集宁区。
（百度地图）乌兰察布市，地处中国正北方，内蒙古自治区中部，位于北纬39°37′～43°28′，东经109°16′～114°49′。
乌兰察布市东部与河北省接壤，东北部与内蒙古锡林郭勒盟相邻，南部与山西省相连，西南部与自治区首府呼和浩特毗连，西北部与包头市相接，北部与蒙古国交界，国境线长100多公里。
气候条件：乌兰察布市地处中温带，属大陆性季风气候四季特征明显。
因大青山横亘中部的分隔，形成了前山地区比较温暖，雨量较多，后山地区是多风的特殊气候。
年平均降水量150㎜～450㎜，雨量集中在每年七、八、九月份。
年平均气温一般在0℃～18℃之间，无霜期95天～145天。
灰腾梁地区气温最低，一般在年1℃以下。
（百度百科）四、实习结果1、天气预报所用的系统：MICAPS3.22、预测预报所用到的数据：图像数据：红外卫星云图：可以看云系发展及云顶温度（红色部分表示云顶温度，颜色越红表示云顶温度越低），动态云图还可观测出涡旋运动。
气象卫星相关知识：目前，我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化，在轨运行的卫星分别是风云一号D星（2002年发射）和风云二号C星（2004年发射）。
气象卫星主要观测内容包括：①卫星云图的拍摄。
②云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测。
③陆地表面状况的观测，如冰雪和风沙，以及海洋表面状况的观测，如海洋表面温度、海冰和洋流等。
④大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布。
⑤大气中臭氧的含量及其分布。
⑥太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射。
天气预报台站实习
天气预报台站实习报告一、实习内容了解短期天气预报所使用的系统、数据、以及数据用到的范围，学习短期天气预报的过程，并自己进行一次短期预报。
二、实习目的掌握短期天气预报的相关基本知识及流程，学会如何进行短期天气预报。
三、实习地点及背景本组实习地点为内蒙古自治区乌兰察布市集宁区。
（百度地图）乌兰察布市，地处中国正北方，内蒙古自治区中部，位于北纬39°37′～43°28′，东经109°16′～114°49′。
乌兰察布市东部与河北省接壤，东北部与内蒙古锡林郭勒盟相邻，南部与山西省相连，西南部与自治区首府呼和浩特毗连，西北部与包头市相接，北部与蒙古国交界，国境线长100多公里。
气候条件：乌兰察布市地处中温带，属大陆性季风气候四季特征明显。
因大青山横亘中部的分隔，形成了前山地区比较温暖，雨量较多，后山地区是多风的特殊气候。
年平均降水量150㎜～450㎜，雨量集中在每年七、八、九月份。
年平均气温一般在0℃～18℃之间，无霜期95天～145天。
灰腾梁地区气温最低，一般在年1℃以下。
（百度百科）四、实习结果1、天气预报所用的系统：MICAPS3.22、预测预报所用到的数据：图像数据：红外卫星云图：可以看云系发展及云顶温度（红色部分表示云顶温度，颜色越红表示云顶温度越低），动态云图还可观测出涡旋运动。
气象卫星相关知识：目前，我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化，在轨运行的卫星分别是风云一号D星（2002年发射）和风云二号C星（2004年发射）。
气象卫星主要观测内容包括：①卫星云图的拍摄。
②云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测。
③陆地表面状况的观测，如冰雪和风沙，以及海洋表面状况的观测，如海洋表面温度、海冰和洋流等。
④大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布。
⑤大气中臭氧的含量及其分布。
⑥太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射。
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系统、天气要素指导预报系统、高级人机交互系统）；三 种预报方法（数学物理方法、统计释用方法、天气学经验 方法）三类产品（数值预报格点指导产品、天气要素指导 产品、最终用户预报产品）
二、开展数值预报产品应用的主要内容
1、建立天气预报实体建设 2、开展数值预报产品释用技术开发和应用 3、建立各级台站的人机交互制作平台
§2.2 MICAPS的核心模块 －图形显示和编辑模块
一、四种数据检索方式
文件检索 参数检索 综合图检索 换幅检索
二、图形操作
1、隐现切换 2、填图要素选择 3、删除图形 4、放大、缩小
二、图形操作
5、漫游 6、旋转传真图 7、动画 8、同屏显示
三、图形编辑操作
1、修改线条 2、画新线 3、画闭合线 4、画槽线、锋线、霜冻线
五、中国气象事业发展战略
1.21世纪头20年，中国气象事业的战略思想， 其核心理念是公共气象、安全气象、资源 气象；
2.战略定位：气象事业是科技型、基础性社会 公益事业。
3.战略方针：“强化观测基础，提高预测水平、 趋利避害并举，科研业务创新”
4.战略目标：2020年接近同期世界先进水平， 部分领先水平。
四、天气预报存在的主要问题
1.大气探测技术方面的差距(尤其软件开发和效益发 挥欠佳)
2.数值预报方面的差距 数值预报在四个主要技术环节的技术水平存在较大 差距
(1)资料的变分同化系统 (2)数值预报模式的精度和时效 (3)数值产品的释用技术的应用水平 (4)人机交互预报制作平台 3.局地强天气的预测、监测能力的差距
第三章 数值预报产品应用
目前世界上已有15个国家建立了全球数值预报模式,40多 个国家建立了有限区域预报模式,10多个国家建立了中小尺度 数值预报模式.
§3.1 分辨率高 三、时间分辨率高 四、连续性好 五、预报误差特征复杂
§3.2 数值预报产品应用的内容
§3.3 应用数值产品的几点经验
一、可预报时效与天气系统尺度密切相关，天气系统尺度越大，可预报 时效越长。
二、不同预报时效的要素预报应注重分析不同的天气系统 12小时内航空要素预报（云、能见度、湍流）重点分析辐射、湍
三、图形编辑操作
5、标高（低）中心和冷（暖）中心 6、标风的符号 7、标天气符号 8、删除线条或符号
四、检索实时产品和站点信息
1、时间序列图 （1）温度、气压、高度 （2）欧洲中心850hPa温度
2、温度对数压力图 3、站点空间剖面图
四、检索实时产品和站点信息
4、计算两点距离 5、地面三要素曲线图 6、K指数 7、站点信息
1.国内预报业务分五级 国家气象中心、区域气象中心、省级气象 台、地（市）气象台、县气象台
2.国外 美国分二级（国家专业预报中心，116个天 气预报台） 日本分三级（气象厅预报部、管区气象台、 地方气象台）
三、一个过渡
由定性预报向客观定量预报的过渡条件 1.要建立完备的数值预报业务体系 我国中期数值预报谱模式的简称为T213L31，其中
天气预报实习
第一章 我国天气预报业务现状和展 望
§1.1 历史的回顾
一、三个历程 1.1820年天气图诞生 2.1904年现代气象科学的开端 3.1954年数值天气预报投入业务运用
二、四个转变
1.观测手段的转变 观测手段从低分辨率、有限视野的间歇常规
观测向遥感信息与常规观测相结合的高分 辨率、多方位、连续监测方向的转变。 地面观测→高空观测→遥感系统的发展 2.预报方法的转变：定性预报→客观定量预报 3.预报方式的转变：表象演变→探索内在规律 4.服务对象的转变：传统的天气预报→环境领 域和气候领域
“T213”表示水平范围全→球截波213个，“L31”表示 垂直分层31层，模式格距约60公里，时效10天 （中高纬度）、5天（低纬度）。 我国中期数值预报模式发展过程：B模式（1982年） →T42L9（1991年）→T63L16（1995年） →T106L19（1997年）→T213L31（2002年）
2.要建立变分同化系统（提供准确和合理的模 式初始值）
3.要建立数值产品释用应用系统（为预报员提 供要素指导预报）和人机交互平台（为预 报员提供预报制作平台）
4.要建立气象卫星综合业务应用系统（实现卫 星通信）
5.要建立高性能计算机系统（满足模 式运算）
国家气象中心计算机的能力发展过程：
M-170百万次/秒（1982年）→Cber992 3460万 次/秒（1991年）→银河Ⅱ4亿次/秒（1993 年）→Cray92 20亿次/秒（1994年）→神威 3800亿次/秒→21万亿次/秒（2008年天津中 关村研发基地，曙光计算机运算速度可达 100万亿次/秒）
第二章 气象信息综合分析处理系统
§2.1 MICAPS系统简介
一、统一制作平台
9210工程是指气象卫星综合应用系统
MICAPS系统是指气象信息综合分析 处理系统
二、MICAPS系统主要功能
1、系统管理模块 2、图形显示和编辑模块 3、预报产品生成模块 4、预报业务管理模块 5、系统设置文件模块 6、本地数据库
§1.3 天气预报的展望
一、“无缝隙化”、“精细化”将是预报科技和产品的重要 导向
二、未来天气预报将在中尺度模式上取得重大进展 三、天气预报业务范围向气候系统领域和地球环境领域方向
拓展。 四、预报员在未来天气预报中的作用 1.着重要素预报,提高数值产品的应用水平和积累其经验.客观
预报有可能取代目前预报员的一些制作的预报项目. 2.在灾害性天气预报中预报员仍然要发挥重要作用 3.各级气象台站应该认真研制带有地域特色的客观预报方法.
三、一个衡量
遥感等非常规观测信息的应用水平和数值天 气预报业务发展水平是当今世界用来衡量 天气预报业务现代化程度和先进性的最重 要的标志。
§1.2 天气预报业务现状
一、建立了四个业务系统 1.气象信息综合探测系统 2.气象信息网络系统 3.基本气象信息加工分析预测系统 4.气象信息技术服务系统
二、五级预报业务体制