183现代天气月报

1、第十八章 现代天气预报业务18.3 内蒙古精细化（乡镇苏木）天气要素预报业务系统18.3.1 概述经济社会发展和人民生活水平的提高， 对天气预报的提出了更高的要求， 要求在提高天 气预报准确率的同时提高气象要素预报定量化及空间、 时间分辨率既预报的精细化程度。 对 天气预报和服务产品提出了更高的要求。中国气象局气象事业发展战略对省级气象台提出了新的要求， 即加强省级气象台的承上 启下作用， 不仅要对上级指导产品进行修正， 做出更准确的预报， 同时，也要为下级盟市台 站提供准确率更高、 精细程度更高的定量化的预报指导产品。 而中国气象局新的业务技术体 制改革方案更是将提供精细预报产品作为考核省级

2、气象部门工作的重要内容。 内蒙古自治区 幅员辽阔，灾害性天气繁多，天气影响系统复杂，全区精细化（乡镇、苏木）天气预报业务 的实现工作量大，难度高。在此情况下，积极开展全区的精细化（乡镇、苏木）天气预报业 务已是迫切之需。经过技术人员的努力， 2007 年 12月内蒙古精细化（乡镇苏木）天气要素 预报业务系统建成并投入业务运行。18.3.2 精细预报的科学内涵精细预报主要体现在天气预报的精细度上。 具体是指提高天气预报的准确率， 对气象要 素和天气预报的空间、时间分辨率和量值的精度要求更细。精细天气预报取决于气象观测系统和数值天气预报精细度。中尺度灾害性天气监测预警系统和新一代天气雷达站网，获取

3、中、 小尺度信息， 中尺度数值天气预报业务投入，为精细天气预报提供可能。但由于气象观测误差、 模式误差、 计算误差等的存在， 大气系统高度非线性的特点及 其对误差的敏感，所谓定点、定时、定量预报成了不可企及的目标。只能根据科学技术水平提出符合实际的精细目标。18.3.3 精细化天气要素预报内容及业务要求预报要素：天空状况、天气现象、降水量、风向、风速、地面气压、最高温度、最低温度、定时温 度、相对湿度；预报站点：内蒙古自治区 1242 个城镇、乡镇苏木；乡镇（苏木）站点与观测站点对比图1242个乡镇（苏木）站点119个常规观测站点预报时效：0-7天（将来要达到 10天）时间分辨率：0-24小时

4、时段内：3小时（1小时）；24-48小时时段内：6小时（3小时）；48-72小时时段内：12小时（3小时）； 4-7天时段内：24小时；定量指标：降水为 mm风速为m/s，温度为C等。发布时间：每天北京时 08时（20时）18.3.4系统建设总体设计18.3.4.1功能相对独立的模块化设计表18.爱睡懒觉的法律盟市名称旗县数目市区数目乡镇（苏木）数目呼和浩特市5578阿拉善盟328巴彦淖尔市61106乌海市411鄂尔多斯市7190包头市3761乌兰察布市101140锡林郭勒盟10156赤峰市94224通辽市62150呼伦贝尔市113113兴安盟5176二连浩特市11满洲里市11合计753211

5、35三个相对独立的模块之间只有数据的交换。（1）中尺度数值预报模式（制作精细化的数值预报产品）（2）动力释用和统计预报模块 （在数值预报基础上制作更加准确的天气要素预报产品,多采用mos pp方法。）（3）精细化天气要素预报业务平台（对预报结论进行检索、订正、发布和服务。18.342 区域中尺度数值预报模式为了提高精细化要素预报的能力，选取了WRF（ Weather Research Forecast ）模式系统，WRF是由许多美国研究部门及大学的科学家共同参与进行开发研究的新一代中尺度预报 模式和同化系统。WRF 莫式系统将成为改进从云尺度到天气尺度等不同尺度重要天气特征预 报精度的工具。重

6、点考虑1 - 10公里的水平网格。模式将结合先进的数值方法和资料同化技 术，采用经过改进的物理过程方案，同时具有多重嵌套及易于定位于不同地理位置的能力。 随着工作的不断深入，其优势会越来越明显。WRF莫式设置及运行情况：WRF模式业务运行设计为三重嵌套，粗网格区域的中心点经纬度为110、38N, 135格点X 162格点，格距27km；中网格区域为292格点X 301格点，格距9km；内网格区域为 349格点X 304格点，格距3km。预报要素差值选择中网格区域格距9km,各天气要素48小时内的预报产品差值到1242各乡镇苏木站点。模式垂直方向分35层。预报时间：72小时。积分步长：120秒。

7、微物理过程方案：Lin等的方案（水汽、雨、雪、云水、冰、冰雹）积云参数化方案：Grell-Deve nyi集合方案18.3.4.3 精细预报方法根据精细预报方案的需要，以 T213 （3-7天）和WRR0-48小时）中尺度数值预报模式提供的数值预报产品和诊断分析产品为基础，应用动力释用方法+ 统计预报方法，通过多元线性回归和逐步回归两种方法， 建立的内蒙古自治区 119站云量、相对湿度、降水概率、降 水量、气温、风向风速等常规天气要素 0-7天的精细MOS预报方法。对乡镇级的精细化要素 预报，目前应用相应的现有观测站点的 MOS预报方法代替。应用meofis系统，基于T213数值预报产品的解释

8、应用，建立了各要素和站点的预报方程，制作的1242各站点的最高温度、最低温度，替代了原模式输出预报结论，明显提高了 最高、最低温度的预报准确率。2009年对精细化预报进行改进，7月底正式切换，从业务运行情况来看，业务效果是较明显的。表1 : 6小时降水晴雨预报正确率预报时段（北京时）08-1414-2020-0202-08平均1-7月（改进前）0.810.760.710.720.758-11月（改进后）0.930.900.870.880.89表2:3小时温度预报平均绝对误差（单位：C）预报时段0811141720230205平均1-7 月2.242.793.353.503.082.862.47

9、2.342.828-11 月1.892.082.412.80 2.822.532.162.052.34表3:最高、最低温度预报平均绝对误差最高温度C）最低温度（C）中央指导预报4.43.71-7月（改进前）3.32.88-11月（改进后）1.92.3通过预报技术方法的改进，全面提高了降水、气温、最高、最低温度预报准确率。18.344 精细预报系统业务平台建立自治区、盟市两级相互衔接，能够实现数据资料共享、预报产品查询、订正、分析运算、加工处理、图形显示等一系列工作的精细化预报业务系统。基于这一业务系统，实现区台与下级盟市台站的指导和协作能力。（1）基于公共数据库的自治区、盟市两级业务平台为了确

10、保全区精细化要素预报实现业务化，提高对下指导和逐级订正工作效率，发挥精细化要素预报在服务工作中的作用。我们设计建立了基于一个公共数据库（要素预报数据 库），自治区、盟市两级业务平台的内蒙古自治区精细化要素预报业务系统。自治区、盟市 两级预报员应用业务平台，对精细化要素预报进行查询、修改、发布和预报效果检验，通过公共数据库实现对下指导和逐级订正工作。充分发挥盟市台站预报员的作用，由盟市台站预报员对本盟市各站点的要事预报进行订正，将预报反馈自治区气象台并向旗县气象局发布其乡镇的要事预报产品。（2）业务平台的功能设计a要素预报产品数据库对全区1242个乡镇站点0-7天的天空状况、天气现象、降水量、风

11、向、风速、地面气压、最高温度、最低温度、定时温度、相对湿度等要素预报结果；119个观测站的实况资料建立了实时数据库。 实现了预报结果和观测实况的自动入库，数据库的全区共享。 基于该实时数据库建立全区精细化预报业务平台。另外，与中央气象台合作， 将内蒙古自治区的数据库接入到全国精细化气象要素信息服务数据库中，实现数据上传。b天气要素预报结论查询要素预报查询可分为：站点查询、要素查询和时效查询等不同方式进行，可以根据需要和关心的侧重点选择不同方式进行查询。c天气要素预报结论修改预报员对要素预报的修改可以选择两种方式进行，一是micaps落区预报订正方法，二是站点预报订正方法。d要素预报图形制作制作

12、各站点的要素时间序列图和各要素的站点分布图。e要素预报发布精细化要素预报发布分为：对上级（中央气象台）发布和对下级（盟市、旗县）发布两 个部分。对上级（中央气象台）发布是按照统一要求和格式上传最终要素预报结论。对下级（盟市、旗县）发布是自治区气象台通过公共数据库和业务平台指导盟市级，盟市级对要素预报进行本区域订正，向自治区反馈信息；另一方面，盟市级对旗县发布乡镇要素预报产品， 旗县气象局应用产品进行服务。f要素预报检验在119个观测站点，对中央指导预报和产品、 自治区要素指导预报、 盟市订正预报进行 及时的评定，将评定结果及时通报，以提高各环节的工作质量。18.3.4内蒙古自治区精细化要素预报业务流程中央精细指导产品T213 数值预;报产品白治区 MM5数值产1分析总结自治区指导盟市订正自治区综合意见 后形成要素预报 J产品数据库精细化要素MOS预报系统精细化要素指导预报自治区要素预报业务平台盟市气象台 订正要素预 报并反馈盟市要素预报|务平台按照统一格式 上传中央气象 台精细化要素预报产品旗