降水预报

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降水量及划分

降水量及划分

降水量及划分
气象预报把下雨、下雪都叫做降水,降水的多少叫降水量,表示降水量的单位通常用毫米。

1毫米的降水量是指单位面积上水深1毫米。

1毫米降水落到田地里有多少呢?我们知道,每亩地面积是666.7平方米,因此,1毫米降水量就等于每亩地里增加0.667立方米的水。

每立方米的水是1000公斤,这样,1毫米降水量也就等于向每亩地浇了约650公斤水。

据测定,降5毫米的雨,可使旱地浸透3厘米~6厘米。

1、降水量强度:
2、降雪量强度:
3、积雪深度
另外衡量雪大小还有一个词:积雪深度单位为厘米。

假定雪层均匀地分布在积雪地面上时,从雪层表面到雪下地面之间的垂直深度,叫积雪深度。

雪量与积雪深度没法直接换算,大致上1毫米的雪量能积到1厘米的深度的样子。

降雪量是将雪转化成等量的水的深度,与积雪厚度可按照1:15的比例换算。

如果换算为降水量的平均水深,100毫米的降水量等于1平方米平均有0.1米深的降水量。

基于3D卷积神经网络的区域降雨量预报

基于3D卷积神经网络的区域降雨量预报

Journal of Image and Signal Processing 图像与信号处理, 2018, 7(4), 200-212Published Online October 2018 in Hans. /journal/jisphttps:///10.12677/jisp.2018.740233D Convolutional Neural Network forRegional Precipitation NowcastingKun Wu1,2, Yanyan Shen1, Shuqiang Wang1*1Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen Guangdong2University of Science and Technology of China, Hefei AnhuiReceived: Sep. 19th, 2018; accepted: Oct. 3rd, 2018; published: Oct. 10th, 2018AbstractAccurate regional precipitation forecast has been a very important issue in the field of meteoro-logical services. The goal of short-term rainfall forecasting is to make accurate and timely predic-tions about the intensity of rainfall in local areas in the short-term future (e.g., 0 - 6 hours).Weather stations can issue emergency urban rainfall alerts and provide effective flood prevention information by integrating the predicted short-term rainfall data with the observed weather fore-cast meteorological data. In this paper, according to the surrounding historical rainfall data of au-tomatic station detection and weather observation area of different heights above the Doppler radar echo extrapolation figure, we proposed a rainfall prediction model based on the deep learning method. Proposed model is based on 3D Convolution Neural Network, the established network model was applied to the regression problem of the rainfall forecast, use the appropriate index to evaluate the accuracy of model under the high precision of short-term rainfall forecast ina particular area. Through experiments, this model can accurately predict the short-term rainfallover the region. With the experiments under different network structure, the root mean square error of predicted value and observed value is below 6. The training model predicts stability in weather station data throughout the year.KeywordsDeep Learning, 3D Convolution Neural Network, Rainfall Prediction基于3D卷积神经网络的区域降雨量预报吴昆1,2,申妍燕1,王书强1*1中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳2中国科学技术大学,安徽合肥*通讯作者。

雨量预报方法

雨量预报方法
发达国家气象中心每天定时发布全国各城市或各区域(日本将全国划成191个格距20公里正方形区划)天气预报,预报时效7-8天,逐日滚动。各地气象台根据本地实况和预报员经验对气象中心发来的预报进行订正。几乎所有国家的气象部门都实行垂直领导,发达国家按气候区划设置台站。美国实行两级管理体制,即国家气象中心和天气服务台。国家级中心有9个--国家气象中心(逐日发布全国各城市7天预报)、国家飓风预报中心、国家强风暴预报中心、国家环境模拟中心、国家业务控制中心、国家水文气象预报中心、国家航空预报中心、国家海洋预报中心和国家气候预报中心。天气服务台有116个,每个服务台配备一部先进的多普勒天气雷达。9个国家中心承担着全国天气预报,灾害性天气警报以及航空、航海天气预报等任务。天气服务台负责接收国家中心发布的预报信息,结合本地最新气象资料和预报员经验,进行编辑和订正,作出本地天气预报。但国家中心发布的灾害性天气警报,天气服务台无权订正,理由有三条:一是只有国家中心才能获得全部数值预报产品,气象卫星、天气雷达和全国一小时一次的地面观测资料;二是国家中心预报员是通过全国公开招聘、竞争上岗的,他们既有理论,又有实践经验;三是经过三年对比证明,订正反而导致预报质量下降。日本气象体制分三级:气象厅、管区气象台和地方气象台。气象厅预报部每天发布全国191个区域天气预报和灾害性天气警报。
1、资料同化系统落后,气象卫星、商用飞机和天气雷达的资料尚未进入数值预报系统。天气雷达定量测定降水尚未开展,卫星云图还停留在"看图识字"水平上。
2、数值预报产品释用尚未形成业务。
3、天气预报重复劳动严重,主要原因是国家中心和省级气象台指导产品少、质量不高,指导不到位。下级台站为了服务,只能独立地制作长、中、短天气预报。 好运
数值天气预报是现代天气预报的主要方法

天气预报各要素等级划分

天气预报各要素等级划分
5.5一7.9
5
有叶的小树摇摆,水面有小波,高的草和庄稼波浪起伏明显
8.0一10.7
6
大树枝摇动,电线呼呼有声,撑伞困难,高的草和庄稼不时地倾伏于地
108一13.8
7
全树摇动,大树枝弯下来,迎风步行感觉不便
13.9一17.1
8
折毁小树枝,人迎风前行感觉阴力甚大
17.2一20.7
9
草房遭受破坏,房瓦被掀起,大树枝可折断
时段
预报用语
12小时
降水量
(毫米)
24小时
降水量
(毫米)
时段
预报用语
12小时降水量
(毫米)
24小时
降水量
(毫米)
毛毛雨、小雨、雨
0.1一4.9
0.1一9.9
零星小雪、小雪、
阵雪
0.1—0.9
0.1—2.4
小雨一中雨
3.0—9.9
5.0—16.9
小雪一中雪
0.5一1.9
1.3—3.7
中雨
5.0—14.9
50.0一99.9
暴雪
>6.0
>10.0
暴雨一大暴雨
50.0.一104.9
75.0一174.9
大暴雨
70.0一140.0
100.0一250.0
大暴雨—特大
暴雨
105一170
175一300
特大暴雨
>140.0
>250.0
三、风的等级
空气运动产生的气流称为风。风向是指风的来向。风速是指单位时间内空气移动的水平距离;单位为米/秒,精确到一位小数。风的预报等级为12级,其各级别标准为:
风力
等级
地面物的特征
风速(米/秒)

全国雷达分钟降水方法在面雨量预报上应用的检验

全国雷达分钟降水方法在面雨量预报上应用的检验

全国雷达分钟降水方法在面雨量预报上应用的检验作者:丁劲张国平高金兵王曙东王阔音薛冰章芳杨静来源:《安徽农业科学》2021年第17期摘要为了解基于全国雷达分钟降水方法在面雨量上的短期预报效果,利用2020年7月25日08:00—28日08:00安徽巢湖及其子流域的实况面雨量数据,依据平均绝对误差、均方根误差、TS评分、漏报率和空报率几项检验指标,对安徽巢湖及其子流域研究时段内逐小时和累计2 h面雨量预报结果进行检验评估。

结果表明,全国雷达分钟降水方法对巢湖北部平原区子流域的预报效果好于南部丘陵地区子流域;累积2 h产品的预报效果好于逐小时产品的预报效果;对小雨量的预报结果优于大雨量的预报结果。

关键词全国雷达分钟降水方法;流域;面雨量;短期预报;检验中图分类号 S165 文献标识码 A文章编号 0517-6611(2021)17-0221-05doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.056Abstract In order to understand the short-term forecasting effect on the surface rainfall based on the minute quantitative precipitation forecast (MQPF),the actual surface rainfall data of Anhui Chaohu Lake and its sub-catchments from 08:00 July 25 to 08:00 July 28, 2020 were used to relyon the average absolute error,root mean square error,TS score,omission rate and false prediction ratio were several test indicators to test and evaluate the hourly and cumulative 2-h area rainfall forecast results during the study period of Chaohu Lake and its sub-catchments in Anhui.The results showed that the MQPF forecast had a better forecasting effect on the sub-basins in the northern plain area of Chaohu Lake than those in the southern hilly area.More accurate forecast could be seen in cumulative two-hour products than hourly products.The low rainfall level showed better results than the forecast for high rainfall level.Key words Minute quantitative precipitation forecast (MQPF);Basins;Area rainfall;Short-term forecast;Verification面雨量是水文预报中的一个重要参量,面雨量预报的精度直接关系到洪水预报精度和洪水调度决策的科学性[1]。

天气预报常识

天气预报常识

天气预报常识1、在收听天气预报时,常常听到“今天白天”、“今天夜间”等时间用语和“多云”、“阴”、“晴”等气象用语。

“今天白天”是指上午8:00到晚上20:00这12个小时;“今天夜间”指20:00到次日早上8:00这12个小时。

“晴”指云量占10—30%;“多云”指云量占40—70%;“阴”指云量占80—100%。

2、气象单位对降水量标准的规定,有12小时和24小时两种标准。

12小时降水量级标准是:“小雨”指的是降水量0.6—5毫米;“中雨”的降水量5.1—15毫米;“大雨”15.1—30毫米;“暴雨”30.1—70毫米;“大暴雨”70.1—200毫米。

24小时降水量级标准是:“小雨”降水量指的是1—10毫米;“中雨”的降水量指的是10.1—25毫米;“大雨”降水量指的是25.1—50毫米;“暴雨”指的是50.1—100毫米;“大暴雨”是100.1—250毫米的降水量。

预报时间没有超过12小时,就是指12小时降水量级标准。

如果预报今天白天或晚上有雨雪,则指的是12小时内的降雪。

如果预报今天白天到夜间有中到大雪,则指的是24小时内的降水量。

除12.24小时预报外,还有48小时预报,72小时预报,还有未来天气分析等。

12个简单方法可以预测天气远山可见,天晴;近山模糊,天雨。

因为空气干燥,天气晴朗,远山才可看清楚。

可很清楚听到列车的声响,会下雨。

天气阴沉时,白天与晚上的温差变小,声音容易传远。

看到猫洗脸,会下雨。

猫用前脚洗脸的动作,是因为将下雨时,湿度增高,跳蚤在猫身上活动起来。

春天吹南风,易引起雪崩。

春天南风,是由于海上低气压引起。

温暖的南风,易造成冬去后未解冻的雪崩坍。

青蛙叫鸣不停,会下雨。

青蛙皮薄,能够敏感到湿度的变化,因此比平常叫得更激烈,表示湿度大,就会下雨。

霜受到朝阳照射,发出灿烂光彩,会天晴。

霜的成因是夜晚寒冷,与白天温差大,白天温度高,会天晴。

早晨见蜘蛛网上有水滴,会放晴。

天气好的时候,白天与晚上的温差就会变大,遇到冷空气的水蒸气,就变为小水滴。

定量降水预报技术研究进展

定量降水预报技术研究进展

定量降水预报技术研究进展宗志平;代刊;蒋星【摘要】定量降水预报( QPF)是天气预报最重要的业务之一.对21世纪以来QPF 的国内外业务现状、集合概率预报技术、短时临近预报技术、检验技术以及订正技术等做了简要综述,初步总结了各类研究所取得的主要进展,包括:QPF准确率的稳步提高得益于数值模式的持续发展,以及预报员对于模式产品的应用订正能力的不断提高;以数值集合预报为基础的概率QPF( PQPF)为用户提供预报不确定性信息,是一种更为科学的天气预报形式;另外,数值模式的实时天气学检验及订正技术的发展为“增加预报员的附加价值”提供有力支撑.最后,提出了目前QPF研究存在的主要问题和需要加强的几个研究方向,分别是:(1)进一步加强数值模式对于大气水汽场的同化和模拟,采用新的模型来描述下垫面与边界层之间的水汽交换,以及大气中真实云和降水物理过程;(2)降水观测和预报的随机特点还没有被充分考虑,需要进一步研究不同时空尺度上的模式预报能力,发展有效的QPF订正技术方法;(3)对于PQPF 还存在着理解上的困难和误区,如何将预报不确定性信息传递给用户需要进一步研究;(4)短时临近QPF应由雷达回波外推方法向结合数值模式预报的混合外推技术转变,提高对对流降水系统的预报能力;(5)针对传统的统计评分检验方法的不足,应引入新的QPF检验技术方法,但新方法的解释应用还需不断地积累经验.【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2012(002)005【总页数】7页(P29-35)【关键词】定量降水预报;集合预报;检验;预报业务【作者】宗志平;代刊;蒋星【作者单位】国家气象中心,中国气象局,北京100081;国家气象中心,中国气象局,北京100081;国家气象中心,中国气象局,北京100081【正文语种】中文强降水引发的洪涝灾害是我国最严重的气象灾害之一。

据统计,1990年以来因暴雨洪涝造成的年均直接经济损失达1200多亿元;1998年长江流域大洪水造成受灾人口超过1亿人,死亡1800多人,经济损失1500多亿元。

天气预报常识

天气预报常识

天气预报常识1、在收听天气预报时,常常听到“今天白天”、“今天夜间”等时间用语和“多云”、“阴”、“晴”等气象用语。

“今天白天”是指上午8:00 到晚上20 :00 这12 个小时;“今天夜间”指20 :00 到次日早上8:00 这12 个小时。

“晴”指云量占 10 —30% ;“多云”指云量占 40 —70% ;“阴”指云量占80 —100% 。

2、气象单位对降水量标准的规定,有12 小时和 24 小时两种标准。

12 小时降水量级标准是:“小雨”指的是降水量0.6 —5 毫米;“中雨”的降水量 5.1 —15 毫米;“大雨” 15.1 30—毫米;“暴雨”30.1 —70 毫米;“大暴雨”70.1 —200 毫米。

24小时降水量级标准是:“小雨”降水量指的是1—10 毫米;“中雨”的降水量指的是10.1 —25 毫米;“大雨”降水量指的是25.1 —50 毫米;“暴雨”指的是 50.1 —100 毫米;“大暴雨”是100.1 —250 毫米的降水量。

预报时间没有超过12 小时,就是指 12 小时降水量级标准。

如果预报今天白天或晚上有雨雪,则指的是12 小时内的降雪。

如果预报今天白天到夜间有中到大雪,则指的是 24小时内的降水量。

除 12.24 小时预报外,还有48 小时预报,72 小时预报,还有未来天气分析等。

12个简单方法可以预测天气远山可见,天晴;近山模糊,天雨。

因为空气干燥,天气晴朗,远山才可看清楚。

可很清楚听到列车的声响,会下雨。

天气阴沉时,白天与晚上的温差变小,声音容易传远。

看到猫洗脸,会下雨。

猫用前脚洗脸的动作,是因为将下雨时,湿度增高,跳蚤在猫身上活动起来。

春天吹南风,易引起雪崩。

春天南风,是由于海上低气压引起。

温暖的南风,易造成冬去后未解冻的雪崩坍。

青蛙叫鸣不停,会下雨。

青蛙皮薄,能够敏感到湿度的变化,因此比平常叫得更激烈,表示湿度大,就会下雨。

霜受到朝阳照射,发出灿烂光彩,会天晴。

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各种不同类型的降水对国民经济和国防建设会产生不同的影响。

大型降水对国民经济和国防建设有密切关系。

农谚说:“清明要明,谷雨要雨”。

这说明适时适量的降水对农业生产能提供有利的条件,而反常降水则会带来灾害。

我国大部分地区降水都集中在下半年,而这时正是农作物的生长季节,大型降水的多少能造成大面积的涝旱。

尤其是时间长、面积大的暴雨,还能引起洪水泛滥,不仅对生产建设造成极大的危害,而且对人民的生命财产也带来巨大的威胁。

因此,无论工农业生产、航空、航海、交通运输、水利建设、防涝抗旱等都需要及时准确的降水预报。

以下介绍大型降水,即范围广大的降水,降水区可达天气尺度的大小,包括连续性或阵性的大范围雨雪及夏季暴雨。

降水形成过程
降水是大气中的水的相变(水汽凝聚成雨雪等)过程。

从其机制来分析,某一地区降水的形成,大致有三个过程。

首先是水汽由源地水平输送到降水地区,这就是水汽条件。

其次是水汽在降水地区辐合上升,在上升中绝热膨胀冷却凝结成云,这就是垂直运动的条件。

最后是云滴增长变为雨滴而下降,这就是云滴增长的条件。

这三个降水条件中,前两个是属于降水的宏观过程,主要决定于天气学条件。

第三个条件是属于降水的微观过程,主要决定于云物理条件。

降水系统
首先应从天气图上分析是否有有利于降水的天气系统存在,以下系统有利降水的出现:1、西风带上的高空槽
高空槽是引起降水的重要天气系统(这里指的是天气尺度的短波槽)。

高空槽一般与地面锋面气旋相结合,但有时在高空槽前的地面自上只分析到槽和冷锋。

有时连冷锋都分析不出来,仅有一倒槽和负变压区,同样可以观测到降水。

特别是在夏季,水汽条件充分,即使是很小的高空槽,都很可能引起降水。

由于高空槽的结构不同降水也不尽相同。

2、锋面气旋
锋面气旋一般位于高空槽前,造成锋面气旋降水的有高空槽;冷、暖锋和锢囚锋等。

锋面性质不同,产生的降水性质也不同,降水常在锋附近、有时在锋前,有时在锋后,锋面气旋中降水的形成,主要是指在稳定大气中的情况。

当大气处于对流不稳定时,则在气旋的各个部位皆可能有较强的降水发生;特别是在暖区也能形成暴雨。

3.低涡
低涡指的是低空或高空的闭合低压环流,它是影响我国降水的重要天气系统。

低涡有两种。

一种是尺度较小的短波系统。

多存在于离地面2-3公里的低空,西南涡、西北涡、高原涡等。

这些涡形成于高原及其附近地区,与青藏高原的影响分不开;它们东移后,对我国东部广大地区的降水都有影响。

另一种是尺度较大的长波系统,从低空到高空都有表现,是比较深厚的系统。

4、切变线
切变线附近气在场较弱,有时分析不出等高线来、但风场表现却很明显,我国的切变线多为东西向,从气压场上来看也就是低空东西向的横槽。

少数切变线为南北向、切变线在我国各地区、各个季节都可出现,会引起不同强度的降水过程。

尤其在夏季,切变线是我国主要的降水天气系统之一。

夏季在西北和青藏高原地区也有切变线活动,造成较强的降水。

静止锋有两种.一种是以地形为主造成的,如天山静止锋。

昆明静止锋等,一种是以环流形势为主造成的,如南海静止锋、华南静止锋、江淮静止锋。

华北静止锋等。

后一种对于降水,特别是夏季暴雨影响最大。

6、锋区降水
锋区之所以对降水有较大的影响,是因为在锋区上有较强的温度水平梯度。

由于温度水平梯度大,高空风速也大,于是在锋区上冷暖平流、涡度平流、热成风涡度平流等较大,从而有利于垂直运动的发展和天气系统的生成。

从能量观点看,则是锋区附近有较大的有效位能、可以释放并转变为运动系统的动能。

所以释区愈强,可能造成的降水也愈大。

此外,锋生对降水也有一定的影响,如果在原来的锋区上有锋生作用,所以冷空气将下沉,暖空气将上升造成锋后北风加大,锋附近降水加强。

必须指出:锋生对于降水的作用,只是在冬、春、秋季较重要,在夏季,降水的上升运动主要是由不稳定对流所造成的,所以即使在低层并无锋区,也没有明显的锋生作用,同样也可造成强烈的降水。

以上6种系统,其源地不同,种类不同,路径不同,影响区域不同,所带来的降水性质也不同.各地预报台站根据各地的情况,总结出本地的降水预报经验及环流形式,根据天气形式及数值预报产品的形式分析判断未来某一时段是否有降水形式存在.
五、降水预报
目前作降水预报所用的预报方法主要有天气图经验预报、国内外数值预报产品、各地区的降水预报系统。

1.首先对天气图作认真分析,根据环流形势的演变情况,以及国内数值预报产品的高空、地面形势预报,判定预报时段内是否有降水形势出现。

根据历史上出现降水的天气形势和天气系统的活动特点,总结出各类降水的模型,称为天气----气候模型。

在做预报时,如果预报的未来天气形势符合某一模型时,就参考这种模型的降水预报。

2.了解本地区上游已发生的降水情况,并分析其成因,找出影响降水的天气系统。

特别是主要的天气系统。

作汛期的降水预报一般应首先注意大的环流形势和副高位置。

掌握其边缘西南风风速轴(低空急流)的变化。

湿舌的演变以及直接造成降水的天气系统,如西南涡、锋面等。

3.了解雨区和天气系统的历史变化,特别是主要天气系统的历史变化。

4.根据根据数值预报形势预告,对可能影响本地区的天气系统做出预报。

5.分析本地区的温、压、湿条件及经验、天物象反应等。

6.考虑指标站的预报指标。

例如在江苏一般用黄山、庐山的高空风作为降水的预报指标。

当黄山、庐山的风转为大于或等于8米/秒的西南风,12-24小时后江苏地区将出现降水。

其他如衡山、九仙山、五台山、泰山、乌鞘岭、华山、峨眉山等高山站皆可作为各地区的指标站加以利用。

7.根据雨量图(汛期一般台站具有24小时雨量图,6小时雨量图)外推,初步做出降水预报。

8.参考本地区的降水预报系统运行结果,包括降水概率、降水量、降水时段的预报,以及数值预报的降水预报、物理量场预报。

9.综合数值预报产品对预报区域降水时段、降水量,降水落区的预报,以及各地区台地降水的概率预报,同时根据所分析天气图的影响系统,卫星及雷达对降水系统的跟踪观测,确定降水系统的发展演变情况,以及未来降水系统的影响区域,确定降水的影响时间,降水
量级预报。

经天气会商后,最后确定降水落区、降水时间和降水量。

10.制作发布降水预报,并向公众及有关部门进行预报、服务。

随着气象科学技术的不断发展,数值预报产品的准确率在不断提高,天气预报在很大程度上要参考数值预报产品对高空天气形势、地面天气形势的预报,预报员根据未来环流形势的发展,对不同的环流形势有不同的预报侧重点。

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