中尺度天气分析业务实施指导意见.doc

附件1：中尺度天气分析业务实施指导意见（讨论稿）一、目的开展中尺度天气分析的主要目的旨在从各种时空分辨率的观测资料和数值模式输出产品中提取中尺度信息，提高预报人员识别和判断中尺度系统的能力，从而提升强对流天气预报的准确率和精细化程度。中尺度天气分析是现代天气分析的组成部分，是当前天气分析业务的深入和补充。中尺度天气分析业务及产品应用是每个预报人员必须掌握的业务技能。二、原则（一）分析资料的可靠性原则近年来已建设的由地面自动站和各种新型探测设备组成的高时空分辨率观测网为捕捉中小尺度系统活动提供了可能。但数据使用前，必须对其进行严格的质量控制，保证资料的可靠性。使用前对新型探测资料要进行必要的对比分析和资料评估。（二）分析内容的代表性原则各级气象台站应在认真分析本区域强对流天气发生发展的物理量特征规律的基础上，总结凝练适合本区域使用的、有代表性的物理量指标，并在业务试用中反复调整、修改，最终形成一套真正适合本区域强对流天气发生发展判别的物理量指标规范。（三）分析平台的自动化原则开展中尺度天气分析业务应主要基于气象信息综合分析处理系统（MICAPS）工作平台，实现大部分产品的自动化输出，预报人员的工作也应主要基于MICAPS交互平台，实现对各种中尺度天气分析产品的综合分析及应用。（四）分析标识的一致性原则全国各级气象台站开展中尺度天气分析业务时均使用由中国气象局预报与网络司统一规定的分析标识，如有标识超出了规定范围，应由省级单位统一向中国气象局预报与网络司申请报备。三、主要业务内容开展中尺度天气分析业务的目的主要是为了做好灾害性天气特别是强对流天气预报，了解有利于强对流发生和发展的条件是做好中尺度分析的基础。这些条件包括：不稳定的层结、对流层中下层存在一定厚度的湿层和触发机制。因此，中尺度天气分析的重点是对上述条件进行分析诊断。中尺度天气分析对象可概括为两个方面：一是有利于中尺度对流系统产生和发展的天气尺度环流背景以及环境条件的分析；二是直接触发对流的中尺度辐合系统以及它们之间相互作用的分析。因此，中尺度分析应该是一个涵盖多种分辨率、多种形式资料的综合分析。中尺度天气分析分为两个层次。一是为制作强对流天气短期和短时落区预报所进行的分析；二是为发布强对流天气临近预报和预警时的中尺度分析。两者使用的资料、采用的技术方法和分析的内容不尽相同。（一）强对流天气落区预报所需要的中尺度分析 以制作强对流天气落区预报为目的的中尺度分析主要依据高空和地面观测资料、数值预报产品等。分析内容应包括所有与强对流天气发生、发展有关的热力和动力条件的分析和诊断。1.分析重点（1）稳定度分析包含热力不稳定和动力不稳定诊断两个方面。可借助对流参数或物理量来反映环境大气的热力稳定性，如：CAPE、CIN、SI、K、se随高度变化、高低空温差等。水平风垂直切变则可用来表示动力不稳定性。 （2）水汽条件分析大气湿度的垂直分布和水汽来源是水汽条件分析的主要内容。应当关注湿层出现的高度、厚度和水汽通量散度等诊断结果。必要时预报员应分析对流层低层湿舌、低空急流等。（3）触发机制和抬升条件分析除槽线、切变线、锋面以外，还应分析辐合线、干线、飑线、中气旋、中低压、中尺度温度和湿度锋区、能量锋区、低层辐合区、高层辐散区、上升运动区等。（4）物理量诊断和分析强对流落区预报还应当包含强对流天气的物理量诊断识别。各地应在众例分析的基础上确定入选参量及阈值，并作为天气分析的重点之一。在上述分析的基础上，由预报员制作本地的强对流天气落区预报综合图。2.分析层次和时间925（高原地区不分析此层）、850、700、500和200hPa天气图一天分析两次（08、20时高空图；北京时，下同），并根据需要增加其它层次天气图分析；同时还应分析08时和20时本区域和上游测站的探空以及相关的加密探空。地面天气图一天分析8次（02、05、08、11、14、17、20、23时）。全球模式和中尺度模式（如GRAPES等）输出产品每天分析12次；快速分析预报系统（RAFS）产品3小时分析一次。对数值预报产品应当在全面检验评估的基础上，挑选最优模式、最优输出量作为中分析的对象。3.产品类型及生成方式用于制作强对流天气落区预报的中尺度天气分析产品分为图形和文字两类。有关强对流天气产生条件的分析与诊断结果全部采取图形方式；文字产品则主要涵盖分析结果的简要说明。所有下发的指导产品（包括图形和文字）应采用可修改的格式，从而便于下级气象台根据本地概念模型作进一步的细化。环境大气的稳定度条件、湿度条件和散度、涡度等动力抬升条件的绝大部分项目应由MICAPS自动生成，预报员对结果进行分析诊断。锋面、槽线、辐合线、急流等MICAPS无法自动识别的特征线和特征系统则由预报员手工绘制。（二）临近预报、预警所需要的中尺度分析强对流天气临近预报以卫星、雷达、自动站、新型探测资料（如微波辐射仪、风廓线雷达、GPS-MET、闪电定位仪）以及基于数值模式的融合或反演资料为主要依据。有关雷达和卫星资料的分析原则和规定参见其他指导意见。1.分析重点（1）包括区域自动站的地面天气图切变线、辐合线、露点锋、中低压、中气旋、湿舌、高能舌等。（2）卫星对流云团的演变趋势（合并趋势、借助TBB判断强弱变化）以及干湿区交界处附近的积云发展。（3）雷达对强对流天气具有指示性意义的反射率因子、径向速度、垂直积分液态水含量以及各种算法得到的产品。（4）其他资料除地面自动站外，还需要分析各地所能获得的其它相关资料。风廓线资料主要分析风切变、冷暖平流等；GPS/MET资料主要分析气柱总含水量、水汽廓线；微波辐射计资料主要分析温湿层结、液态水含量、总含水量等；闪电资料主要分析总闪电、正闪和负闪的密度等。2.分析频次临近预报、预警的中尺度天气分析时间间隔一般为1小时。当强对流天气将影响本责任区时，根据资料更新情况加密分析。3.产品类型及生成方式用于临近预报、预警的中尺度分析产品以图形为主。产品生成应本着自动、便捷的原则，除一些特征线和特征系统由预报员手工绘制外，其他项目均应借助MICAPS或业务平台（在MICAPS不具备相关处理、显示功能时）自动生成。各地应在众例分析的基础上确定入选参量及阈值，建立相应的指标集。最后在中尺度天气分析的基础上制作本地强对流天气临近预报、预警产品。无论是强对流天气落区预报还是临近预报所用到的识别和预报指标都应当在预报实践中不断优化完善。四、业务分工和流程（一）业务布局与分工中尺度天气分析业务采取国家、省、地（市）、县四级布局，中尺度天气分析任务由各级气象台的预报人员承担。上级气象台应为下级气象台的中尺度天气分析业务提供指导并下发相关产品；下级气象台应当发挥自身的优势，细化中尺度分析产品，为精细化对流天气预报提供依据。国家级负责制作并下发基于高空和地面实况天气图和基于全球模式、国家级中尺度模式相应时效内的中尺度天气分析产品。省级基于本地强对流天气概念模型和阈值对国家级指导产品进行补充分析，并负责分析和下发包括区域自动站的地面天气图、本省和上游地区探空、本省其他相关资料、本区域中尺度模式相应时效内的中尺度分析产品。地（市）级在调看上级气象台指导产品的基础上，加强本区域及上游地区地面自动站和其它资料分析，开展探空分析，补充制作分析产品。县级调看上级气象台的指导产品，着重分析将给本县带来对流天气的中尺度系统。（二）业务流程1国家级分析高空各规定等压面、地面和数值模式相应预报时效内各个模式输出层的中尺度系统，绘制包括灾害性天气落区预报在内的综合图并配以简洁的分析结果说明。在具有对流潜势时，启动短时预报分析流程，针对不同种类的强对流天气，进行3小时一次的中尺度分析，绘制包括分类强对流天气落区预报在内的综合图并配以简洁的分析结果说明。及时下发上述指导产品并通过早间全国会商对全国对流天气落区预报中尺度天气分析作必要的指导。2.省级调看国家级下发的指导产品并分析包括区域自动站的地面天气图和本地中尺度模式产品，根据本地对流天气概念模型和阈值对指导产品作补充分析和细化，生成本省中尺度天气分析图、灾害性天气落区预报综合图和强对流天气落区分类识别综合图并配以简洁的分析结果说明。当责任区内或上游出现对流回波时，启动临近预警中尺度分析流程，加密分析地面自动站、卫星、雷达及其他高分率资料，根据确定的入选参量及阈值，制作强对流天气落区预报产品。省级气象台应及时下发和上传所有中尺度分析产品并根据需要参加全国和区域天气会商。 3.地（市）级及时调看涉及本责任区及上游地区的、用于灾害性天气落区预报的中尺度天气分析指导产品，并在指导产品和对本地观测资料分析的基础上确定本地（市）灾害性天气落区。当责任区或上游区内出现对流回波时，启动临近预报中尺度分析流程，调看省级相关指导产品并分析卫星、自动气象站和相关雷达产品，制作强对流天气预警产品。4.县级及时调看涉及本县及上游地区的、用于临近预报和预警的中尺度天气分析指导产品。五、关键技术建设中尺度天气分析业务，促进天气分析业务逐步从以天气尺度分析为主向天气尺度与中尺度分析相结合的方向发展，加强对中尺度天气发生发展条件的分析和诊断，提高强对流等中尺度天气系统的识别和预报能力，必须解决如下几方面关键技术问题。（一）具有本地特色的中尺度天气分析关键技术开展本地强对流天气的气候学特征研究。掌握本地对流天气的年变化、季节变化、月变化、日变化等特征以及地域分布特征。总结强对流天气概念模型。分析产生强对流天气的每一类系统的物理量配置、强对流落区等，寻找与强对流发生、发展机制直接相关的因子，提炼概念模型。以众例分析为基础，科学合理确定适合本区域的、有代表性的对流参数及其阈值，并在业务中反复试用、调整。同时，应掌握各个参量的物理意义，避免重复选择。考虑到强对流系统时空尺度较小的特点，在选取资料时应遵循时间临近和空间邻近原则。充分发挥加密探空和微波辐射仪、风廓线雷达、GPS-MET等资料的作用。发展强对流天气的分类识别技术。应从环境条件、卫星、雷达等多方面入手开展分析和研究工作，提高对冰雹、雷暴大风和短时强降水等强对流天气的分类识别和预报能力。（二）开展局地资料的融合分析与应用技术研究发展多种观测资料的融合分析技术，对卫星、雷达、加密自动站、GPS/MET等观测资料以及精细化数值预报产品等多元产品及其衍生成品进行时空一致性协调和融合，得到真实大气的四维特征。（三）建立合理的、集约化的业务技术平台以MICAPS3系统为基础平台，在多种观测资料和数值预报产品的融合分析释用的基础上，建立既能承载主观天气分析，又能自动生成客观分析产品的集约化业务的符合中尺度业务规范的专业技术平台。由国家气象中心牵头组织力量，并结合各省的优势，进行基于MICAPS3系统的中尺度天气分析和诊断业务平台的技术研究和开发。增强对卫星、雷达、加密自动站、GPS/MET等观测资料以及其他新型观测资料的显示功能以及对比分