气象要素预报
气象要素
第一章海洋气象要素第一节大气概述一.几个重要的专业术语 1.大气（Atmosphere）：包围地球表面的整个大气层。
2.气象要素（Meteorology elements）：反映大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、气压、风、湿度、云、能见度和天气现象P40。
3.天气(Weather)：指一定区域在较短时间内各种气象要素的综合表现。
天气表示大气运动的瞬时状态。
4.气候 (Climate)：指某一区域天气的多年平均特征，其中包括各种气象要素的多年平均及极值。
气候表示长时间的统计平均结果.二、大气成分1.大气主要成分：大气主要由多种气体（干空气）、水汽和悬浮的杂质构成。
（1）干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空气）主要成分为氮（78.09%）、氧(20.95%)、氩（0.93%）、二氧化碳（0.03％）。
稀有气体：氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧等。
（2）大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而迅速减少。
观测表明，10公里以内集中了75%的大气质量，35公里以下则达99%，近地面空气标准密度为 1.293千克/立方米。
影响天气气候变化的主要大气成分为二氧化碳、臭氧和水汽。
2.大气中的易变成分（1）二氧化碳（carbon dioxide）:平均含量0.03%,若达到0.2-0.6％，就对人体有害。
二氧化碳能强烈地吸收和放射长波辐射，•对地面和大气的温度分布有重要影响，类似温室效应，直接影响气候变迁。
含量城市多于农村，夏季多于冬季，室内多于室外。
（2）臭氧（ozone）：主要存在于20-40公里气层中，又称臭（ Ozonsphere）。
臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分，若没有臭氧层，人类和动物、•植物将受到紫外线的伤害。
（3）水汽（vapour）：含水汽的空气叫做湿空气（wet air）。
空气中的水汽含量随纬度、时间、地点而变化。
湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。
大气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是常温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、雾等现象的主要物质条件。
气象专业名词
气象专业名词气象学是一门研究大气现象的学科，涉及到许多专业名词。
这些名词可以按照不同的类别进行划分，以便更好地理解和学习气象学知识。
一、气象要素气象要素是指描述大气状态和变化的基本量。
其中，温度、湿度、气压、风速和降水量是最基本的气象要素。
温度是指空气分子的平均动能，通常用摄氏度或华氏度来表示。
湿度是指空气中水蒸气的含量，通常用相对湿度来表示。
气压是指空气对地面的压力，通常用帕斯卡或毫巴来表示。
风速是指空气运动的速度，通常用米每秒来表示。
降水量是指单位时间内降水的量，通常用毫米或英寸来表示。
二、气象现象气象现象是指大气中出现的各种现象，如气旋、台风、龙卷风、雷暴等。
其中，气旋是指大气中的低压系统，通常伴随着阴雨天气。
台风是指热带海洋上形成的强烈气旋，通常伴随着强风暴雨。
龙卷风是指强烈的旋转气流，通常伴随着破坏性的风暴。
雷暴是指大气中的电荷分布不均所引起的闪电和雷声。
三、气象预报气象预报是指根据气象观测资料和气象模型预测未来天气的过程。
其中，天气预报是指对未来24小时内天气的预测，通常包括温度、湿度、气压、风速和降水量等要素。
气象预警是指对可能出现的强降水、强风、雷暴等天气灾害进行预警，以便人们采取相应的措施。
四、气象仪器气象仪器是指用于测量气象要素的各种仪器。
其中，温度计是用于测量温度的仪器，通常有水银温度计和电子温度计两种。
湿度计是用于测量湿度的仪器，通常有干湿球湿度计和电子湿度计两种。
气压计是用于测量气压的仪器，通常有水银气压计和气压计两种。
风速计是用于测量风速的仪器，通常有风速杆和风速计两种。
降水计是用于测量降水量的仪器，通常有雨量计和雪深计两种。
以上是气象学中的一些基本名词，它们构成了气象学的基础知识。
在学习气象学的过程中，我们需要熟练掌握这些名词的含义和用法，以便更好地理解和应用气象学知识。
天气预报各要素等级划分
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)
文档：天气预报的方法
天气预报的3种方法（一）天气预报的内容和时效目前天气预报包括天气形势预报和气象要素预报两部分，前者对天气系统(高压、低压、槽脊、锋面等等)的移动、强度变化和生成、消亡的预报；后者是对气温、气压、湿度、能见度、风、云江水等等气象要素和天气现象的预报。
两者密其相关，天气形势是预报气象要素的基本依据。
预报时效包括短时预报、短期预报、中期预报和长期预报。
通常称时效在几个小时内的预报为短时预报，时效1~3天的预报为短期预报，时效为3~10天的预报为中期预报，时效10天以上的月、季年预报为长期预报，也有人把一年以上的预报成为超长期预报。
时效越短的预报，要求预报的越准确。
（二）天气预报方法目前气象台使用的天气预报方法，大体分为三类，即天气图法、数值预报法和数理预报法等。
天气图法和数值预报法主要用于短期预报，近年来也在向中期预报方向延伸。
数理统计预报法主要用于长期预报，近年来也向短期预报方面发展。
在实际预报工作中三种方法是相互结合、相互补充使用的。
1．天气图预报法天气图预报法是出现最早的一种天气预报方法，目前仍然是大多数气象台采用的主要的方法。
天气图法是以天气图为基本工具的预报方法。
它从同一时刻的各层天气图上分析出天气系统及其结构和天气状况，又从前后连贯的几个时刻天气图上判断出这些天气系统的生成、移动、发展、消亡等等变化，以及各个天气系统之间的相互关系。
根据这些分析，应用天气动力学原理来预测各个天气系统的未来演变，作出天气形势预报。
再依据天气形势的可能演变趋势作出温度、气压、风、云、降水等等气象要素和天气现象的预报。
在天气预报过程中除了遵循天气学的分析原则以外，还与预报员的实践经验有很大关系。
因而天气图预报法带有一定的主观成分，预报的精确度受到一定的限制，它属于半经验性的预报。
在实际工作中经常使用的方法，一般是经验方法，如外推法、引导气流法及历史资料的应用等。
（1）外推法。
天气形势的发展一般都在一定时间内具有一定的持续性。
天气学原理：第5章 天气形势及天气要素的预报1
第五章 天气形势及天气要素 的预报
§5.1 天气系统及天气形势的天气学预报方法 §5.2 气象要素和天气现象的天气学预报方法 §5.3 数值预报产品的释用
§5.1 天气系统及天气形势的天气学预报方法
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4.应用外推法应注意的问题
（1）大气运动处于相对稳定状态时，天气系
统的运动速度和强度变化通常是渐进的，且具
有连续性－－外推法比较有效。
（2）当大气处于显著变动时，或者大气运动
由相对地稳定的状态转为显著地变动的状态时
局地变化
平流变化
大气科学学院 王黎娟
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3. 用运动学方法预报气压系统的移动
在运动系统上，选取一些特定点或特定线，使得在这些点或线
上某要素在运动坐标系中的局地变化为零，即 则
δ δt
=
，
0
δ
=
∂
槽上： ∂ 2 H
∂x 2
>0
∂ (∂H )
∂2H
C
=
−
∂t ∂
∂x ( ∂H
)
=
−
∂x∂t ∂2H
∂x ∂x
∂x 2
若
∂ ∂x
( ∂H ∂t
)
<
0
，变高（压）沿X方向减小，则C>0，槽前进，
沿变高（压）梯度方向移动。
T213气象要素客观预报系统操作说明.
T213气象要素客观预报系统操作说明:T213气象要素客观预报,给出了西北四省区258个站点、未来两天每隔6小时共8个时次、14个时变要素的预报结果，和未来两天6个日变要素的预报结果。
一、系统运行系统运行过程由定时器自动控制。
运行启动时间两次：1时10分和7时50分。
运行时间4-10分钟。
如果系统第一次运行成功，则以后不再运行。
如果以上两次启动仍未调到资料，则可从桌面手工启动系统运行。
资料不能调取时，可能存在以下三种情况，其一网络不通，其二计算机时间被修改，其三T213资料上网推迟，可上国家气象中心数据网查看。
国家气象中心数据网址及其参数如下:网址：ftp://211.147.16.18用户：nwpftp密码：qweasd路径：/home/nwpftp/T213L31/MOS。
二、内容介绍1、预报时次与预报时限的对应关系起报时间为20时，预报间隔6小时。
预报时次与预报时限的对应关系为:(第1天) 02时(006)、08时(012)、14时(018)、20时(024)(第2天) 02时(030)、08时(036)、14时(042)、20时(048)2、预报要素预报要素包括14个时变要素和6个日变要素,共20个预报要素。
14个时变要素分别是：[ 1] 温度[ 6] 低云量[11] 过去天气现象1[ 2] 露点[ 7] 能见度[12] 过去天气现象2[ 3] 风向[ 8] 6小时降水[13] 现在天气现象[ 4] 风速[ 9] 本站气压[14] 相对湿度[ 5] 总云量[10] 3小时变压其中本站气压、过去天气现象1、过去天气现象2等3个要素暂不输出。
6个日变要素分别是：[15] 最高温度[18] 08点24小时降水量[16] 最低温度[19] 08点12小时降水量[17] 日最大风速[20] 20点12小时降水量其中，日最大风速暂不输出。
3、数据存放格式各要素预报数据主要有两种存放格式。
第一种存放格式为MICAPS地面填图数据格式(第一类)。
12-3第十二章 气象要素预报(1能见度-雾)
3、能见度的气候特征
小于4千米的能见度每年 出现频数在30天以下
能见度的地理分布： 城市低于乡村，南方低于北方，沿海低于内陆 四川盆地最差，青藏高原最好
能见度的季节分布 ：冬春两季较差，夏秋两季较好
冬季 近地面层常有辐射逆温，大气层结稳定，烟幕和雾较多;北 方的冷锋大风常造成风沙和吹雪天气。 春季 地面解冻，土壤疏松，且多气旋活动，北方的气旋前后部 的大风常造成风沙、浮尘天气; 南方的气旋常伴有雾和降水。
吹雪
强风将地面的积雪吹起，使能见度小于10千米的现象称为 吹雪（此时天空没有下雪）
天空既在下雪，而地面积雪又被强风吹起的现象叫雪暴。 高吹雪
低吹雪
形成视程障碍的天气现象符号
能见度的一般特征：
1、易变性
天气形势变化对能见度的影响 (能见度一般随降雪的强度而 变化 ) 能见度的日变化:由于辐射雾一般在清晨日出时最浓
空气不饱和
太阳辐射加强 风增强 绝热增温
下垫面加热 雪面干ຫໍສະໝຸດ 效应雾沿山坡 而下，下 沉绝热增 温而消散
（五）辐射雾
1、定义
辐射雾是由于辐射冷却，近地面气温降到露点以下， 水汽发生凝结（或凝华）而形成的雾。
2、辐射雾的形成条件
地面的辐射冷却速度快，因 而近地面空气降温也快，有 利于水汽的凝结（或凝华）
浅雾、露、霜
在有微风存在时，近地 面层可以产生一定的湍 流，湍流混合作用，可 使辐射冷却和水汽交换 扩展到一定厚度（几十 米甚至几百米），利于
形成浓而厚的雾
3、有利辐射雾形成的天气形势
弱高压（脊）
在弱高压（脊）内，天气一般 以晴好天气为主，满足辐射雾形 成的冷却条件。
气压梯度较小，风力微弱，容 易满足风力条件。
人工影响天气对气象要素及天气预报的影响
人工影响天气对气象要素及天气预报的影响【摘要】人工影响天气是指通过人为手段改变大气环境，从而影响气象要素和天气预报。
本文分析了人工影响天气的方式、对气象要素的影响和对天气预报的影响，同时探讨了人工影响天气的监测与研究以及伦理道德问题。
人工影响天气的发展前景和应用价值被广泛关注，但同时也存在着一些限制与挑战。
通过研究人工影响天气的影响因素和潜在风险，可以更好地探索其发展前景和应用范围，为保护环境和人类利益提供可靠依据。
在不断探索的过程中，需要加强监测和研究，同时重视伦理道德问题，确保人工影响天气的应用是科学、合理和可持续的。
【关键词】人工影响天气，气象要素，天气预报，监测与研究，伦理道德问题，发展前景，应用价值，限制与挑战1. 引言1.1 人工影响天气对气象要素及天气预报的影响人工影响天气是指通过人为手段改变大气环境，以达到控制降水、改善天气状况等目的。
人工影响天气对气象要素和天气预报都有着重要的影响。
人工影响天气可以通过种植树木、调控土地利用等方式来改变地表温度和植被覆盖，从而影响气温、湿度等气象要素。
城市热岛效应可以通过增加绿化面积、改善建筑材料等方式来减轻，从而改善城市气温、降雨等情况。
灌溉、林草养护等措施也可以调节气象要素，影响降水量和气候变化。
人工影响天气也会对天气预报产生影响。
通过人工影响天气，可以改变大气环境的条件，从而影响天气系统的演变和发展。
这种干预会导致气象要素的变化，进而对天气预报的准确性产生影响。
在进行天气预报时，需要考虑到人工影响天气可能引起的变化，提高预报的准确性和可靠性。
人工影响天气对气象要素和天气预报都具有重要影响。
通过适当的人为干预，可以改善气象环境，提高天气预报的准确性，从而更好地应对气候变化和天气灾害。
但是需要注意的是，在实施人工影响天气的过程中，需要谨慎处理各种因素的关系，避免引发不良后果。
2. 正文2.1 人工影响天气的方式人工影响天气的方式有多种，主要包括人工降雨、人工防雹、人工控制云和人工调节气温等方式。
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天气预报分类
天气预报按其预测时间的长短，可分为6种： ① 临近预报（0-3小时）； ② 短时天气预报（3-12小时）； ③ 短期天气预报（12-72小时）； ④ 中期天气预报（72-240小时）； ⑤ 延伸期预报（10-30天）； ⑥ 短期气候预测（长期天气预报）（30天以上） Climate Prediction
• 1835年，引入科里奥利力的概念和1857年白贝罗提出 的风压关系，成为地球大气动力学和天气分析与预报 的基石。
• 1854年，法国巴黎天文台台长，发现海王星的著名天 文学家勒费里埃利用天气图追索克里米亚战争时出现 的风暴（1854年11月12～16日），并在学术会议上宣 布“若组织观测网，迅速将观测资料集中一地，分析 绘制天气图，便可推知未来风暴的行径”。
近代天气预报的发展
• 地面观测初始期 • 极地锋面学说应用时期 • 探空发展时期 • 斜压理论发展时期 • 卫星观测初始時期 • 气象雷达推广应用時期 • 动力数值天气预报应用时期
西边先有雨，随后东边也可能 会有雨
“天气（系统）”是由西向 东移动的。
随着科学技术的进步，从16世纪末到20世纪初逐 渐出现了利用气象仪器进行地面观测。
大气科学概论
课程内容
第一讲 概述 第二讲 大气的基本知识 第三讲 大气运动的基本规律 第四讲 关于气团和锋的介绍 第五讲 气旋与反气旋（热带气旋） 第六讲 海气相互作用的产物——厄尔尼诺 第七讲 天气预报简介 第八讲 气候变化与全球变暖
第七讲 天气预报简介 ——Weather Forecast
第一节 天气预报概述 ★ 第二节 天气预报的基本步骤 第三节 天气预报的方法和技术 第四节 当前我国天气预报业务简介
近代天气预报的发展
• 地面观测初始期 • 极地锋面学说应用时期 • 探空发展时期 • 斜压理论发展时期 • 卫星观测初始時期 • 气象雷达推广应用時期 • 动力数值天气预报应用时期
20世纪20年代至60年代初，大气探测由地面 观测发展到高空探测阶段，实现了对大气的 三维探测，出现 了高空天气图。
1939年 气 象学 家 罗斯 贝揭示出行星波并提 出著名的大气长波理 论，不但为后来出现 的大气环流数值模拟 和数值天气预报开辟 了道路，而且使当时 的预报工具成为地面 图与高空图并重，天 气预报的水平达到了 新的高度。
近代天气预报的发展
• 地面观测初始期 • 极地锋面学说应用时期 • 探空发展时期 • 斜压理论发展时期 • 卫星观测初始時期 • 气象雷达推广应用時期 • 动力数值天气预报应用时期
需要精准的天气预报和及时的气象服务
新的预报业务平台
第一节 天气预报概述
我们在观看电视台天气预报节目的时候，看 着节目主持人三言两语就把未来两天的天气 娓娓道出，显得轻松自如。其实，这短短几 分钟的节目，凝聚了我国6万多气象工作者、 甚至包括全球气象工作者的劳动和心血。天 气预报是根据大气科学的基本理论和技术对 某一地区未来的天气作出分析和预测。
如1643年托里拆利(E. Torricelli)发明气压表， 1667年胡克(R. Hooker)制成压板式风速器等。 1820年德国气象学家布兰底斯(H. W. Brands)以通 信方式收集了1783年3月6日欧洲39个地面观测站 资料(包括天气、气压、温度、风等)，在莱比锡 把它们一一填在地图上，用洪堡(A. Humboldt)画 等温线的方法(1817)绘制等压线，制作成现代天 气图的雏形，即世界上第一张天气图诞生。
未来全方位、一体化预报业务产品
展望
胁指迫导评产估品
预 报 时
预报 效
消息
警报
未来全方位、一体化预报业务产品
预
报
的
不
数数 年年
确 程300天天
77--1100天天
数数 天天 数数小小时时
预报范围 提供系列预报产品，提高服务效益
数数分分钟钟
未来
预报服务领域
天气预报产品—“精细化、无缝隙” 保护生命财防产洪与导航空间业务交通运输火险天气农业服务水力发旅电游服务水库调生控态系统能源服健务康服政务贸府易规决划策服务环境保护
目前预报业务服务
展望
胁指迫导评产估品
预 报 时
预报 效
消息
警报
未来全方位、一体化预报业务产品
预
报
的
不
数数 年年
确 程
数数 季季
度
数数 月月
1100--3300天天
77--1100天天
数数 天天 数数小小时时
预报范围 提供系列预报产品，提高服务效益
数数分分钟钟
现在
预报服务领域
保护生命财防产洪与导航空间业务交通运输火险天气 农业服务水力发旅电游服务水库调生控态系统能源服健务康服政务贸府易规决划策服务环境保护
• 此后，气象台站和气象观测网开始建立，初步形成了 地面气象观测体系，即天气学萌生。
近代天气预报的发展
• 地面观测初始期 • 极地锋面学说应用时期 • 探空发展时期 • 斜压理论发展时期 • 卫星观测初始時期 • 气象雷达推广应用時期 • 动力数值天气预报应用时期
1920年前后，气象学家J.皮耶 克尼斯、H.索尔贝格和T.H.P. 伯杰龙等在研究了大量地面天 气图基础上，把风场、温度场 结合起来，提出了气团、锋面、 气旋概念学说以及斜压概念和 环流理论，形成了气象界第一 个学派即挪威学派（也称卑尔根学派），为近代天气预 报奠定了理论基础。根据这一理论，明确提出了天气预 报的两个主要步骤：利用天气图预报气团、锋面和气旋 的未来位置；根据预报的天气形势，预报未来的天气。 这种传统的预报思路和方法一直延用至今。
以1960年4月1日第一颗气象卫星（美国泰罗斯1号）发 射成功为主要标志，大气探测进入了遥感、遥测阶段。 这不但促进了中尺度气象学、卫星气象学、雷达气象学 等学科的发展，也为数值预报的发展提供了条件。
无缝隙预报服务
天气预报依据
基本准则 ——持续性 ——气候重现率
经验法则 天气学（概念） 模式 物理模式——数值运算
经验法则—天气预报事例
自古以来，人类就对天气现象和物候进行观 测，并在此基础上总结出大量天气谚语，人 们据此开始制作纯经验性的天气预报。
“蜻蜓低飞，不风即雨”；“山雨欲来风满 楼”；“朝霞不出门，晚霞行千里”；“八 月十五云遮月，正月十五雪打灯”；“发尽 桃花水，必有旱黄梅”等等。