新疆博州地区温度预报方法的初探
2016-08-23刘忠礼吐莉尼沙张新
刘忠礼 吐莉尼沙 张新
摘要:影响温度变化主要考虑的因素是温度平流、垂直运动及一些非绝热因子本文简要介绍如何应用天气学原理知识和实际工作经验来制作区域气温预报的方法和思路,并参考数值预报的结果来具体制作当地的气温预报。
关键词:温度预报;最高气温;最低气温
1、引言
气温变化对于经济建设和人们的日常生活与生产都有着重要的影响,特别是灾害性天气的温度变化(如霜冻、寒潮、高温、低温)常会给工农业带来一定的损失。同时,气温又是大气状态的基本要素,它的变化对天气系统的演变起着重要的作用。由于博州地区特殊的地形条件.其温度预报一直是要素预报中的难点,因此研究博州地区温度预报方法对提高预报准确率,提高气象服务效果有非常重要的意义。
2、影响气温变化的主要因素
(1)温度平流的影响气温变化的程度取决于温度平流的强度,它是一个决定气温变化的主要因子。
(2)垂直运动的影响垂直运动对气温变化的影响,主要决定于垂直运动的方向、强度以及大气的层结状况。
(3)非绝热因子的影响气温的非绝热变化是空气与外界热量交换的结果,包括辐射、湍流交换、蒸发凝结等过程,主要表现在大气低层。
3、博州最高气温最低气温及出现的时间和气温日较差
3.1最高、最低气温
博州最高气温与最低气温出现的时间和高低。随着月份、季节和气象条件的不同而不同。据多年观测资料统计:博州最低气温为-36.2℃,出现在博乐测站,最高气温为44.1℃,出现在阿拉山口测站(详情见附表)。
3.2最高气温及最低气温出现的时间
1~3月份最低气温出现在09时前后,最高气温出现在14时左右;4~6月份最低气温出现在07时前后,最高气温出现在18时前后:7~9月份最低气温出现在08时前后,最高气温出现在18时前后:10~12月份最低气温出现在09时前后,最高气温出现在16至17时。
3.3气温日较差
从气温日较差中可以看出,冬季(12~2月)各站气温日较差相对较小,在6~12℃之间,夏季(6~8月)各站气温日较差最大,在12~16℃之间,春季(12~2月)、秋季(12~2月)气温日较差在7~14℃之间。从各站对比分析看,博乐测站气温日较差最大,精河、温泉、阿拉山口依次减小。
4、气温的预报
4.1最低气温的预报
最低气温预报是春季、秋季和冬季预报要考虑的重点内容,最低温度的预报方法有以下几种:
4.1.1天气形势分析法和经验法
如果在预报时限内,无明显天气系统影响,可参考前一天最低气温的量值。如有锋面过境时,则必须考虑锋面的强度、移动的方向和经过本站的时间,分析平流变温和非绝热因子对最低气温的影响。
4.1.2夜间降温量法
如果没有明显的天气系统影响,最低气温变化也不是太大,在预报中可根据当天16时气温作为基本值和夜晚降温量的差值来预报最低气温,但季节和测站不一样降温有差别,一般夏季的温差要比冬季的偏大一些,博乐测站温差较大,阿拉山口测站温差较小。
4.2最高气温的预报
最高温度预报是夏季天气预报的重要内容之一,最高气温的预报有点类似于最低气温的预报,但最高气温的变化往往大于最低气温的变化,如果有天气系统影响时,最高气温的变化会更加明显。
4.2.1天气形势法
预报最高气温,应先比较前一、二天的最高气温变化,判断影响本站的气团特性,如果还处于在暖区,最高气温将还有可能升高。如果冷平流到来,最高气温则要下降。
4.2.2冷暖平流的影响
温度的平流变化,会引起该地区增暖或变冷,如在预报时限内有冷、暖平流的影响,最高气温的预报就必须考虑温度平流的作用。
5、利用ECMWF(欧洲数值预报)做温度预报
利用欧洲数值预报ECMWF中的8 50hPa温度的未来几天的预报,我们可以选择其中的24h和48h预报来考虑本站的气温预报,可根据850hPa高空与地面的对应关系,计算出24h和48h本站上空的温度预报值与实况(最低、最高)值之间的差值然后利用当天最高气温或最低气温来进行本站24h的最高、最低气温预报。同样也可以利用850hPa,△T24情况来作一些参考。
(1)若考虑预报时段未受系统影响。
①EC预报格点温度没有显著变化,可以按前一天实况来预报:
②若EC预报格点温度上升,则按照前一天的最高和最低+AT24来预报:
(2)如预报当天有降水,最高温度一般出现在前一日20时后,可以用预报日前一日16时的温度2度,最低温度可以用预报时段前1日的最低温度+(EC△T24+EC△T48)/2;
(3)若考虑降水结束,最低温度用前一天最低温度+EC△T24,最高温度的预报,用预报日前一日16时的温度+1度+(EC△T24+ECAT48)/2;
(4)若考虑预报有降雪,逆温层将破坏,最高温度可以用预报目前一日16时的温度+5度左右:最低温度可以用预报时段前1日的最低温度+7度左右。
6、利用中央指导预报
2008年6月开始,国家气象中心开始下发精细化指导预报产品,其温度预报质量逐年提高,本文取2013年和2015年这三年每天中午15时左右下发的指导预报产品,对24h预报时段的最高、最低温度预报,按照预报与实况误差绝对值<=2度为正确,进行检验分析,从表可以看出精细化指导预报产品对博州地区最高和最低温度的预报准确率在59%~70%之间,最低温度预报准确率略高于最温度预报准确率,温泉县预报效果最好,精河县预报效果相对较差。
中央指导预报逐月检验分析
从图中可以看出7月份的预报准确率最高,2月份的准确率最低;最高温度的预报准确率和最低温度的变化趋势相似,也是7月份最高,但3月份预报准确率较低。总的来说6、7、8三个月的预报准确率在80%左右,具有较高的可信度,可以直接使用,1、2、3和12月份预报准确较差,准确率不足50%,需经过订正后方可使用。
7结语
温度预报相对于晴雨预报要难度大一些,上述一些预报方法对制作最低、最高氣温预报时有一些帮助,但温度预报较复杂,特别是温泉和阿拉山口,主要考虑的影响因素要多一些,它除了要考虑温度平流、垂直运动的影响外,还要考虑本地特有的风、云、降水、雾及下垫面等因子的影响,同时也要考虑不同的季节。以上方法可以作为参考使用,在实际工作中还需进一步检验和完善。