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(4)

1、天文动力结构与灾害性天气过程预报的业务检验讲座4塔城、石河子、博乐、农七师课题技术检验方法屈 信 军检验的图表和资料天文动力变量等级曲线图天文动力欧氏距离曲线图静力能量不稳定度曲线图静力能量欧氏距离曲线图逐月动力静力耦合分析课题检验工作的思路由于课题都是以单站灾害性天气过程为分析研究对象的，所以进行天文动力与静力能量比照检验都以单站曲线图为主。北半球动力场的应用可以作为扩展内或下一步科研工作的前期可行性研究；课题工作都是只对灾害性天气过程进行检验分析，对单站的天文动力层结状况、动力欧式距离分析、静力能量不稳定度、静力能量欧氏距离四个方面进行单点检验分析；塔城和石河子的课题还需要对异常气候进行必

2、要的分析和预测，相应的技术人员要进行相应的检验分析工作；相应的各单站的分析图表，由博州气象局制作和提供。分析的技术要求和图表分别是：1、动力变量等级动力不稳定层结分析；2、动力欧氏距离动力触发强度分析；3、静力能量不稳定度静力能量层结不稳定度分析；4、静力能量欧氏距离静力能量转换条件分析天文动力不稳定层结分析 变量等级的作用从本质上讲，天文动力是大气层中没有被平衡的外力，它的作用效果就是不断地改变大气层的状态，使大气层的不稳定不断增加。但是距平等级是一个气候特征量，表征状态的意义远比表征不稳定度更准确，变量等级是最活泼的不稳定度表征量，变量等级的时空积累就是动力不稳定度的判定指标。 变量等级曲

3、线图 由逐日总力、水平力、垂直力、南北力、东西力的变量等级曲线图组成。其中，垂直力、南北力、东西力的变量等级分别表征了三维空间上动力不稳定度，水平力变量等级为水平力面上的动力不稳定度，总力变量等级表征了三维空间的动力不稳定度。图表和工具天文引潮力变量等级分析曲线图 动力层结分析原理和方法 总力变量等级为主要分析指标，垂直力、南北力为辅助分析指标。 正值区代表动力不稳定大值区和静力不稳定小值区，负值区代表静力不稳定大值区和动力不稳定小值区。 极大值代表动力不稳定极大，极小值代表静力不稳定极大。 极大值动力不稳定触发，极小值为对流不稳定触发，正值与负值的切变线为动力斜压触发。 正负值的时间积累值为

4、强天气过程的判定指标。强负值弱正值为强天气过程。 负值时间积累值为静力有效不稳定能量的堆积，是强天气过程可以释放的能量值的代表。正值的积累代表动力扰动。Diagram TextTextTextAdd YourTitle TextText 1Text 2Text 3Text 4Text 5Add YourTitle TextText 1Text 2Text 3Text 4Text 5TextText欧氏距离动力触发分析曲线图触发动力分析原理和方法层结与动力的拟合完成动力预报分析极大值极小值交替震荡动力扩张作用动力压缩作用扰动调至作用原 理和方 法静力不稳定状态分析曲线图静力不稳定能量分析原理和方

5、法主要指标显温、潜温和位温距平等级构成静力不稳定度，表征大气地面层结的稳定度辅助指标相对湿度的距平等级表征地面大气饱和度情况，判定强天气的类型变化趋势不稳定度出现频繁的上下值振荡，说明静力不稳定度处于活泼时段极小值拟合不稳定度强极小值表征天气能量的释放和爆发时刻，与动力触发极小值重合天气最强 静力能量的保守性是动力预报分析的订正依据，根据静力能量中前期不稳定度和水汽饱和度的持续分布特征，可以有效地判定强天气过程的类型。静力能量欧氏距离状态分析曲线图静力能量短期预报订正分析原理和方法定义及含义极值的作用和意义短期预报分析方法显温、潜温位温和总能的欧氏距离值表征静力转换的关键时刻为天气爆发的日期。

6、欧氏距离值极小值的连续震荡和极大值向极小值转换的时刻即为强天气爆发的关键日。极小值为静力能量转换的时刻，最大值为静力能量积累的时刻，极小值与动力极小值重合为强天气。灾害性天气过程预报分析的思路 动力分析可以有效的判断灾害性天气的时间段，与静力能量特征配合分析，可以很好地确定灾害性天气的类型及具体爆发时间。静力欧氏距离状态及震荡特征分析，进行强天气的短期预报订正。触发动力配置分析动力层结分析1、2步骤独立完成异常天气过程的动力背景分析静力能量不稳定层结及地面大气饱和度分析判断强天气类型3、4步骤静力层结及欧式距离的特征分析可以帮助确定天气类型及订正天气发生的时间。灾害性天气过程预报的延伸短期气候

7、预测ABCGFE预测方法及思路逐月静力不稳定层结分析逐月动力不稳定层结分析逐月静力欧氏距离分析动力和静力欧氏距离状态比照分析逐月触发动力状态分析动力与静力不稳定层结比照分析 由动力和静力层结不稳定及欧氏距离状态的比照分析，利用纯动力逐月不稳定层结和欧氏距离特征来预测未来各月的温度和降水趋势预测和分析逐月天文动力不稳定层结分析曲线图逐月动力触发条件分析曲线图逐月静力不稳定层结分析曲线图逐月静力能量欧氏距离值分析曲线图短期气候气温和降水趋势预测思路和方法1温度预测分析：一般地讲，动力不稳定层结月距平等级大于100时，可能出现气温偏低的稳定趋势；月距平等级小于-100时，可能出现月平均气温偏高的稳定

8、趋势；位于其间的月份可能出现气温正常或略高略低的趋势。3温度和降水的一般搭配：冷冬降水偏少；暖冬降水偏多；暖夏降水偏少；冷夏降水偏多；暖春降水偏多；冷春降水偏少；暖秋气温偏少；冷秋降水偏多。例外的情况，气温特高特低的月份降水偏少，正常略高略低降水偏多。2降水预测分析：一般地讲，动力触发欧氏距离月距平等级值小于-50时可能出现降水偏多的稳定趋势；月距平等级值大于50时，可能出现月降水偏少的稳定趋势；位于期间的月份降水趋势可能为正常或略偏多略偏少趋势。短期气候预测工具的研发思路对比分析研究建立预测分析工具计算逐月距平等级计算逐月平均值欧氏距离条件分析图表不稳定层结图表欧氏距离条件分析图表不稳定层结

9、图表动力触发条件对比分析层结对比分析动力触发指标的建立不稳定层结指标第一步第二步第三步第四步课题组灾害性天气过程比照分析技术要求 主要对正值区和负 值区分布的时间段 和强度比，时间积 累强度的分配状况 ，综合确定不同类 天气发生的层结分 布特征、动力触发 欧氏距离特征，制 作灾害天气预报。 主要对各图表中同 一属性的量进行时 间积累制分析，主 要判定不稳定能量 的积累程度，用以 对天气强度有效能 量的预报和分析， 确定灾害性天气强 度预报。 主要对各图表中 极大值、极小值 进行统计分析， 便于建立确定的 临界值，用于对 强天气过程爆发 时间的预报。极值分析时间积累制分析状态分析灾害性天气过程动力和静力状况比照分析表极值分析时间积累制分析状态分布特征分析动力层结不稳定图表Click to add textClick to add textClick to add text动力触发条件分析图表Click to add textClick to add textClick to add text静力不稳定度分析图表Click to add textClick to add textClick to add text静力欧氏距离图表Click to add textClick to add textClick to add text备 注Click to add text