最新天文动力结构分析与灾害性天气过程预报的业务检验讲座(1)PPT课件.ppt

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1、天文动力结构分析与灾害性天天文动力结构分析与灾害性天气过程预报的业务检验讲座气过程预报的业务检验讲座(1)研研发发的的阶阶段段性性成成果果动力结构分析工具（距平等级和变量等级曲线图）动力结构分析工具（距平等级和变量等级曲线图）动力结构分析工具（距平等级和变量等级曲线图）动力结构分析工具（距平等级和变量等级曲线图）一个一个老预报员老预报员的追求和的追求和困惑困惑12345天文资料的计算公式及分析指标的设计天文资料的计算公式及分析指标的设计天文资料的计算公式及分析指标的设计天文资料的计算公式及分析指标的设计天文资料的计算公式及分析指标的设计天文资料的计算公式及分析指标的设计动力状态分析工具（气候距

2、平和逐日变量曲线图）动力状态分析工具（气候距平和逐日变量曲线图）动力状态分析工具（气候距平和逐日变量曲线图）动力状态分析工具（气候距平和逐日变量曲线图）动力状态分析工具（气候距平和逐日变量曲线图）动力状态分析工具（气候距平和逐日变量曲线图）动力与静力不稳定结构拟合分析工具（业务检验及应用图表）动力与静力不稳定结构拟合分析工具（业务检验及应用图表）动力与静力不稳定结构拟合分析工具（业务检验及应用图表）动力与静力不稳定结构拟合分析工具（业务检验及应用图表）动力预报分析工具（距平和变量欧氏距离曲线图）动力预报分析工具（距平和变量欧氏距离曲线图）动力预报分析工具（距平和变量欧氏距离曲线图）动力预报分析

3、工具（距平和变量欧氏距离曲线图）结构分析工具的优点和不足结构分析工具的优点和不足AA等级量分析突显过程动力特征，排除异常等级量分析突显过程动力特征，排除异常气候对天气过程的影响，便于定量评估气候对天气过程的影响，便于定量评估BB贴近大气运动感应动力效益的本质，更能贴近大气运动感应动力效益的本质，更能准确把握爆发时间和灾害性天气时段准确把握爆发时间和灾害性天气时段C C动力触发与不稳定层结特征分离，丰富了动力结构动力触发与不稳定层结特征分离，丰富了动力结构分析的内容，形成有效而又完备的动力分析机制分析的内容，形成有效而又完备的动力分析机制DD没有兼顾天文引潮力周期回归变化的特点，动力强迫作用机没

4、有兼顾天文引潮力周期回归变化的特点，动力强迫作用机理没有得到很好的解释和体现理没有得到很好的解释和体现等级分析以日为单位，年为等级分析以日为单位，年为周期，充分考虑地球公转周期下周期，充分考虑地球公转周期下地球自转和月球公转的变化规律地球自转和月球公转的变化规律和特征，把大气层作为一个整体和特征，把大气层作为一个整体来研究其运动变化特征和本质，来研究其运动变化特征和本质，更能把握变化规律，但是缺乏对更能把握变化规律，但是缺乏对保守性和回归性的把握。保守性和回归性的把握。动力预报分析工具动力预报分析工具 依据天文引潮力依据天文引潮力周期变化规律和各周期变化规律和各分量相互转换的特分量相互转换的特

5、征，设定欧氏距离征，设定欧氏距离极小值为动力不稳极小值为动力不稳定能量转换的关键定能量转换的关键日。其中以五维欧日。其中以五维欧氏距离值主要分析氏距离值主要分析指标。指标。依据天文引潮力依据天文引潮力变化速率与稳定性变化速率与稳定性的关系，变量极大的关系，变量极大值时刻，最容易引值时刻，最容易引发能量的转换。设发能量的转换。设定欧氏距离极大值定欧氏距离极大值为关键日，以五维为关键日，以五维欧氏距离值为主要欧氏距离值为主要分析指标。分析指标。距平等级和变距平等级和变量等级欧氏距离值量等级欧氏距离值之差，构成动力转之差，构成动力转换的预报指标，以换的预报指标，以极小值为动力强迫极小值为动力强迫压缩

6、作用和极大值压缩作用和极大值为动力强迫扩张作为动力强迫扩张作用为分析机理，建用为分析机理，建立分析图表并作动立分析图表并作动力诊断预报。力诊断预报。距平等级距平等级距平等级距平等级的欧氏距离的欧氏距离的欧氏距离的欧氏距离分析图表分析图表分析图表分析图表变量等级变量等级变量等级变量等级的欧氏距离的欧氏距离的欧氏距离的欧氏距离分析图表分析图表分析图表分析图表动力转换动力转换动力转换动力转换的预报指标的预报指标的预报指标的预报指标分析图表分析图表分析图表分析图表动力分析和预报方法研究的演变动力分析和预报方法研究的演变状态分析状态分析（外相）结构分析结构分析（内部探究）欧氏距离特征欧氏距离特征预报分析

7、预报分析（周期性和回归性的应用）不稳定层结分析不稳定层结分析+动力触发分析动力触发分析（总力变量等级表征不稳定层结特征，欧氏距离表征动力强迫触发）从状态分析工具到动力预报工从状态分析工具到动力预报工具，气候距平和逐日变量始终是具，气候距平和逐日变量始终是分析和研究的核心物理量，随着分析和研究的核心物理量，随着研究的深入工具和方法更接近天研究的深入工具和方法更接近天文动力和天气变化的内在机制。文动力和天气变化的内在机制。天文动力预报方法的技术构成天文动力预报方法的技术构成天文动力天文动力预报方法预报方法资料同化整理技术资料同化整理技术资料同化整理技术资料同化整理技术气候距平（等级）气候距平（等级

8、）气候距平（等级）气候距平（等级）动力作用量级分析动力作用量级分析动力作用量级分析动力作用量级分析时空积累效应及感应动力作用时空积累效应及感应动力作用时空积累效应及感应动力作用时空积累效应及感应动力作用逐日变量（等级）逐日变量（等级）欧式距离概念的引入欧式距离概念的引入欧式距离概念的引入欧式距离概念的引入天文动力结构分析方法的预报问题天文动力结构分析方法的预报问题天文动力结构分析方法的预报问题天文动力结构分析方法的预报问题1 灾害性天气过程是灾害性天气过程是大气静力能量发生剧烈大气静力能量发生剧烈转换的过程。天文动力转换的过程。天文动力只是改变大气能量状态只是改变大气能量状态的一种作用力。天文

9、动的一种作用力。天文动力的结构配置可以给天力的结构配置可以给天气过程的发生发展提供气过程的发生发展提供动力背景和触发条件。动力背景和触发条件。天文动力天文动力能不能决定所能不能决定所有天气过程的发生时间、有天气过程的发生时间、强度和地点？强度和地点？天文引天文引潮力潮力是不是大气不稳定是不是大气不稳定能量积累的策源动力？能量积累的策源动力？（可预报性问题）3 天文引潮力的周期天文引潮力的周期性变化使其对灾害性天性变化使其对灾害性天气的预报能力就是天文气的预报能力就是天文动力偏差部分的时空积动力偏差部分的时空积累。大气对流层静力能累。大气对流层静力能量的保守性在量的保守性在多大程度多大程度上平抑

10、了天文动力的作上平抑了天文动力的作用效果？用效果？天文引潮力在天文引潮力在哪个时间尺度上预报预哪个时间尺度上预报预测能力最强？测能力最强？在不同时在不同时间段的预报中间段的预报中应该建立应该建立怎么样的天文动力分析怎么样的天文动力分析工具？工具？（预报时效和能力问题）2 在灾害性天气过程在灾害性天气过程的定性预报中，一个特的定性预报中，一个特定地区某一类灾害性天定地区某一类灾害性天气气是否具有动力条件和是否具有动力条件和静力不稳定能量的拟合静力不稳定能量的拟合值域或临界指标？值域或临界指标？天文天文动力不稳定层结与静力动力不稳定层结与静力不稳定能量之间不稳定能量之间具有什具有什么样的关系（定性

11、的和么样的关系（定性的和定量的）定量的）?天文动力调天文动力调制和触发静力不稳定能制和触发静力不稳定能量的内在机制量的内在机制是怎么样是怎么样的？的？（预报机制和指标问题）天文动力结构分析与静力不稳定能量拟合分析方法天文动力结构分析与静力不稳定能量拟合分析方法静力欧氏静力欧氏距离曲线距离曲线图表图表动力变量动力变量等级曲线等级曲线图表图表尤其灾害性天气背景确定动力背景确定动力背景尤其强天气过程关键日尤其强天气过程关键日确定动力关键日确定动力关键日静力稳定层结定性判定静力稳定层结定性判定静力不稳定能量静力不稳定能量确定短时强天气过程确定短时强天气过程发布预警信号发布预警信号动力层结分析动力层结分

12、析动力预报分析动力预报分析静力层结分析静力层结分析静力预报分析静力预报分析静力不稳静力不稳定度曲线定度曲线图表图表动力欧氏动力欧氏距离曲线距离曲线图表图表动力与静力动力与静力动力与静力动力与静力“耦合耦合耦合耦合”分析要领及拓展分析要领及拓展分析要领及拓展分析要领及拓展气候特征是天气过程气候特征是天气过程 积累的结果。积累的结果。动力动力层层 结分析、动力欧结分析、动力欧氏距氏距 离分析、静力能离分析、静力能量分量分 析和静力欧氏析和静力欧氏距离分距离分 析析的逐月平的逐月平均特征可均特征可 以很好地表征以很好地表征短期气短期气 候的相应特征。候的相应特征。通过通过 历史案例的对比历史案例的对

13、比分析分析 建立建立短期气候预测短期气候预测方方法法。检验工作准备中。检验工作准备中。静力层结分析配合动静力层结分析配合动 力层结分析，确定力层结分析，确定特特 定静力层结下灾定静力层结下灾害性害性 天气的静力天气的静力能能量背景量背景 ，判定，判定天气天气类型类型。根。根 据静力欧氏距据静力欧氏距离的离的扰扰 动强度和特征，动强度和特征，结合结合 动力背景，制作短期动力背景，制作短期灾害性灾害性天气过程预报天气过程预报。天文动力背景分析天文动力背景分析 确定动力不稳定确定动力不稳定和和 静力不稳定时静力不稳定时空积空积 累的累的时段时段，并，并且确且确 定灾害性天定灾害性天气爆发气爆发 的的

14、时间段时间段。再。再根据根据 天文动力欧氏天文动力欧氏距离距离 特征值确定灾害特征值确定灾害性性天气的天气的具体时间具体时间。动力结构分析动力结构分析动力结构分析动力结构分析静力能量分析静力能量分析向气候预测的拓展向气候预测的拓展天文动力结构分析工具研发的道路天文动力结构分析工具研发的道路逐小时天文动力及静力能量特征分析逐小时天文动力及静力能量特征分析静力层结和欧式距离特征分析静力层结和欧式距离特征分析动力结构和静力能量耦合分析动力结构和静力能量耦合分析层结及欧氏距离月度特征分析层结及欧氏距离月度特征分析常规常规+异常天文动力分析异常天文动力分析预警预警预警预警重要天气预报重要天气预报重要天气预报重要天气预报月度内灾害天气预报月度内灾害天气预报月度内灾害天气预报月度内灾害天气预报短期气候趋势预测短期气候趋势预测短期气候趋势预测短期气候趋势预测年度和季度异常气候预测年度和季度异常气候预测年度和季度异常气候预测年度和季度异常气候预测CompanyLOGO结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！18