地县级气象业务培训

地县级气象业务培训——天气预报业务基础知识2023年2月6日邹建新第一部分：天气学原理基础知识大气运动的基本特征大气环流基本型天气图常识（高空、地面填图，Tln-P）常见天气系统的基本概念（气团、锋面、切变线、辐合线）大气运动的基本特征

大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—真实力气压梯度力：当气压分布不均匀时单位质量气块上受到的净压力大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—真实力气压梯度力的方向大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—真实力气压梯度力的特点1.气压梯度力是由气压分布不均匀引起的2.气压梯度力的方向指向-ΔP方向（由高压指向低压）3.气压梯度力的大小与气压梯度成正比与空气的密度成反比，等压线越密集，气压梯度越大

在同样的气压梯度下，高空风比低空风大大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—真实力地心引力：牛顿运动定律，宇宙中任何两物体之间都具有引力，其大小与两物体质量乘积成正比，与两者之间的距离成反比。大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—真实力摩擦力：粘滞力是由空气分子的不规则运动引起的动量交换。与风速垂直切边成正比总摩擦力大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—真实力摩擦力的特点大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—视示力（一种假象的力）惯性离心力：不是真实的力，为了在非惯性坐标系中研究物体的运动，而又能应用牛顿第二定律来解释物体的运动。与向心力大小相等，方向相反大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—视示力（一种假象的力）地转偏向力：在旋转坐标系中观察空气的运动时所呈现的相对于旋转坐标系的偏向加速度而引起的一种视示力。VA大气运动的基本特征

影响大气运动的作用力—视示力（一种假象的力）地转偏向力的特点：Tln-P第二部分：预报思路的建立什么是预报思路怎样建立预报思路一个优秀的预报员应具备的素质不仅天气预报要准确，还要能解释为什么？即能自圆其说；不仅能给同行解释，还要能用通俗易懂的例子给普通大众解释为什么；不仅能深入浅出地解释，还要能发现、并提出问题，进而能提炼、升华为科学问题。要达到此境界，一个必须面临的基本问题就是“预报思路”的建立问题。一、什么是预报思路？从整体（或全局、宏观）考虑：一是能够追踪单层等压面上的影响天气系统的连续（符合大气运动规律：路径连续、移速符合季节变化）演变趋势，包括过去的路径、现在的位置、未来的去向，即就是了解过去、把握现在、预测未来。可以用系统动态图来解决。二是能够追踪高、中、低空三维结构系统的动态，依据两个诊断方程（垂直运动方程、位势倾向方程）原理，用温度平流、涡度平流、差动温度涡度平流等，分析追踪系统的动向及发展变化。用综合系统动态图来解决。

从宏观上把握天气过程，即根据各层系统的移动速度、强度变化，能判断将来会出现什么性质的天气（前倾槽的强对流、后倾系统的稳定降水，雨雪转换等等）。从部分（微观）考虑对于某个影响系统，能根据系统温压风湿三维结构判断不同部位的不同天气，能区分、辩明影响系统所对应的天气区及其发展变化。用概念模型来解决。数值预报只给出环流、降水量，不能给出是什么性质、类型的降水。而这方面判断就要靠概念模型和平时积累的经验。

明确了“预报思路”的含义后，就知道天气与影响系统、系统结构、系统移动速度、强度等有关。能把系统的来龙去脉、强度变化弄明白，就具有明确、清晰的预报思路。二、如何建立预报思路？短期天气预报思路

短期天气是指0-3天的天气及要素预报。主要根据三维稠密观测数据（地面、高空、卫星、雷达等），依靠数值预报模式（欧洲中心、日本、美国、T639、WRF等），结合预报员的经验（各类天气的概念模型、数值预报释用、对各类数据的使用能力）做出预报。（一）分析了解大环流背景。大环流背景就是从宏观上分析大的影响天气系统。大环流形势可以判断近期天气系统的稳定性，即天气的变化快慢。大环流形势有：纬向型、经向型，两槽一脊、两脊一槽、东高西低、西高东低型等。（二）从高空-地面分析大尺度影响天气系统。常见的大尺度天气系统有：长波槽脊、气团（物理属性相对均匀的大块空气。热力分类：冷气团、暖气团；地理分类：变性极地气团、热带大陆气团、热带太平洋气团-对流性、赤道气团-季风气团）、锋（冷锋-I型冷锋、II型冷锋，暖锋，静止锋，锢囚锋）、气旋、反气旋、低涡、急流、切变线等。冷锋：冷气团推动锋面向暖气团一侧移动。两类冷锋的区别I型冷锋：也称缓行冷锋，高空为后倾槽结构，锋面云系多为层状，降水较均匀，范围大。II型冷锋：也称急行冷锋，锋面移动快，高空为前倾槽结构，锋面云系多对流性积云，降水呈阵性，天气剧烈。暖锋：暖气团推动锋面向冷气团一侧移动。锋面范围广，空气湿度大，降水区域宽，持续时间长。地面锋线移过本地后，天气逐渐晴朗，气温升高，气压降低。

准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面移动十分缓慢或在原地摆动。通常将6小时内锋面位置变化小于一个纬度的锋定为准静止锋。锋面维持时间长，降水范围大，累积量大。典型例子：梅雨锋。锢囚锋：由冷锋赶上暖锋或者两条冷锋迎面相遇叠而形成。在锢囚锋的锢囚过程中，暖空气被抬离地面，凌驾在上空。

气旋：就是低压区，在水平方向上，风绕低压中心逆时针转。

气旋的分类根据物理属性分为：锋面气旋和无锋面气旋。锋面气旋多产生于高原以东长江中下游及以北地区。其发展过程为：初生阶段—发展阶段—锢囚阶段—消亡阶段根据地理位置分为：温带气旋和热带气旋。温带气旋主要有：东北气旋、蒙古气旋、黄河气旋、江淮气旋、东海气旋。热带气旋：形成于热带海洋上，具有暖中心结构、强烈的气旋性涡旋。根据强度：热带低压热带风暴强热带风暴台风强台风超强台风。

反气旋：就是高压区，在水平方向上，风绕低压中心顺时针转。反气旋分为：冷性反气旋和暖性反气旋。冷性反气旋：冷空气堆积而形成，如:极低高压，蒙古高压。暖性反气旋:南亚高压，副热带高压。

切变线：是指风向、风速发生急剧改变的狭窄区域，即风向、风速的不连续线。

切变线的分类：冷式切变线、暖式切变线、准静止式切变线。切变线的天气特点：切变线多出现在1500-3000米的大气层中。切变线易形成阴雨天气，暖式切变线容易产生暴雨和雷暴。急流：大气层中强而窄的气流带。急流的分类：高空急流、低空急流、超低空急流。高空急流：通常指位于对流层上部（100-200HPA），一般风速大于（或等于）30米/秒。水平风切变5米/秒/km,垂直风切变5-10米/秒/km。低空急流（Low-levelJet,LLJ）是位于对流层下部离地面1000-4000米层（600-900百帕之间）中的气流带，中心风速一般大于等于12米/秒。低空急流的作用低空急流的气流多来自热带洋面上，因此它往往起着输送低空大气的热量、水汽和动量的作用。当它将暖湿空气向北输送到较干较冷空气的下方时，就形成了对流性不稳定的层结，在低空急流左侧上升运动的触发下，容易产生暴雨、冰雹等对流性降水，甚至出现龙卷天气。暴雨大都出现在低空急流轴线左侧200公里之内。低空急流与暴雨（1）低空急流的出现有利于暴雨的形成：①输送水汽，水平水汽通量辐合；②输送暖湿气流，导致大气产生不稳定层结；③产生上升运动。（2）暴雨产生于低空急流左前方200公里处。（3）低空急流与暴雨相互作用—经向垂直环

流与暴雨的相互作用。（三）综合分析判断是否有降水根据高低空、地面天气系统配置确定是否为有利降水的形势。高空槽前、高空切变线附近、低涡附近、地面锋面附近、地面高压后部、倒槽等。根据物理量场判断会不会出现降水及降水量级。通常看湿度场、水汽通量、水汽通量散度、涡度、散度、垂直速度等。（四）确定有降水判断降水量级性质天气系统：低空急流、低涡暖切、地面倒槽、地面静止锋、地面低涡波动等。物理量：大范围大湿区、水汽通量大值区、水汽通量散度负值中心、负散度中心、正涡度中心、负垂直速度中心等。云图特征：结合地面实况判断降水云系移向、移速、云状：对流云团、MCS。雷达特征：大片强回波区移向、移速，雷达产品。降水性质判断对流性：对流云团、雷达回波特征：絮状，团状，中心强度强。普通雨：层状云，范围大（地面实况、雷达回波特征）雨雪判断：冷空气强度、700、850、地面温度。（五）风向风速预报风向预报：地面系统（高、低压）位置、移速、移向。确定预报时效内本地处于系统的何位置。高压前部北风、高压后部南风、高压顶部西风、高压底部东风。低压相反。（可结合数值预报）风速预报：冷、暖空气强度；高低压强度；气压梯度。系统的移速、移向，本地处于系统何位置。（结合数值预报和经验）（六）温度预报温度高低决定因子：冷暖平流（气团性质、风场），辐射升、降温情况。最高温度：是否有冷暖平流，天空状况（太阳辐射加热），前一天基础