天氣圖預(yù)報(bào)方法已有100多年歷史，自從有電報(bào)后，各地同時(shí)間觀測(cè)的氣象資料能及時(shí)集中到各國(guó)的氣象中心，分析出天氣圖。從天氣圖上看到一個(gè)個(gè)高、低壓系統(tǒng)在移動(dòng)著，這類天氣系統(tǒng)在移動(dòng)過程中給各地帶來(lái)了天氣變化。我們從天氣圖上分析出天氣系統(tǒng)，預(yù)報(bào)它們?cè)谖磥?lái)的移動(dòng)和強(qiáng)度變化(包括生成和消亡)，就能推論各地區(qū)未來(lái)天氣的變化，這就是天氣圖預(yù)報(bào)方法的主要依據(jù)。我們分析各種天氣圖或其他輔助圖表，目的就在于及時(shí)分析出引起各地天氣變化的天氣系統(tǒng)。天氣圖分析正確與否，是天氣圖預(yù)報(bào)方法的前提。天氣圖預(yù)報(bào)方法首先要做出天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)，即預(yù)報(bào)出天氣圖上已有的天氣系統(tǒng)，它們未來(lái)的移動(dòng)和強(qiáng)度變化，同時(shí)還要判斷有無(wú)新生的天氣系統(tǒng)產(chǎn)生。
在天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)中，最簡(jiǎn)單的方法是外推法，即假定未來(lái)天氣系統(tǒng)的移動(dòng)和變化與起始時(shí)刻的情況相同，這種方法也稱作持續(xù)性法。其次是氣象員在長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的實(shí)踐中，總結(jié)出有關(guān)天氣系統(tǒng)移動(dòng)或強(qiáng)度變化的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)規(guī)則，這些經(jīng)驗(yàn)規(guī)則在天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)中也有很大作用。此外，從動(dòng)力氣象學(xué)的一些理論中，也可以推論出一些有關(guān)天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)的規(guī)則。氣象員根據(jù)這些就可以作出未來(lái)的天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)。
近30年來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，趨向于改由機(jī)器作天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)圖，這種預(yù)報(bào)稱作數(shù)值預(yù)報(bào)，圖表示數(shù)值預(yù)報(bào)的內(nèi)容。數(shù)值預(yù)報(bào)的第一步要求對(duì)所預(yù)報(bào)的天氣系統(tǒng)從生成到消亡的主要物理過程有所認(rèn)識(shí)，并將其概括成一組物理定律；第二步將這組物理定律用數(shù)學(xué)方程組表達(dá)出來(lái)，并且對(duì)這個(gè)方程組用電子計(jì)算機(jī)來(lái)求解。由于電子計(jì)算機(jī)的速度和容量有限，對(duì)方程組必須作適當(dāng)簡(jiǎn)化；第三步將起始時(shí)刻的各層天氣圖資料編入機(jī)器；第四步由機(jī)器對(duì)這組議程進(jìn)行求解，便算出未來(lái)各個(gè)時(shí)刻、各個(gè)地點(diǎn)和各高度上的高壓面高度、溫度、濕度和風(fēng)速矢量的三個(gè)分量u,v,w的預(yù)報(bào)值。
電子計(jì)算機(jī)在作壓、溫、濕、風(fēng)的預(yù)報(bào)時(shí)，是一小段一小段時(shí)間往前預(yù)報(bào)的。例如，根據(jù)起始時(shí)刻的天氣圖，先算出10分鐘以后的預(yù)報(bào)圖，然后將這張預(yù)報(bào)圖作為起始時(shí)刻的天氣圖，算出10分鐘以后的預(yù)報(bào)圖。這樣一步一步連續(xù)作下去，便能算出未來(lái)24小時(shí)或48小時(shí)的預(yù)報(bào)圖。如果得到一張24小時(shí)預(yù)報(bào)圖，先后要作一百次左右的預(yù)報(bào)。假如我們要計(jì)算的站點(diǎn)(在數(shù)值預(yù)報(bào)中稱作網(wǎng)格點(diǎn))為5050=2500點(diǎn)，高度取10層，對(duì)各個(gè)站各個(gè)高度預(yù)報(bào)六個(gè)氣象要素(壓、溫、濕和三個(gè)風(fēng)速分量)，作一次24小時(shí)預(yù)報(bào)就需要進(jìn)行一千五百萬(wàn)次運(yùn)算。目前各國(guó)探空站的密度大約相隔400～500公里有一個(gè)站，所以由數(shù)值預(yù)報(bào)作出的各種形勢(shì)預(yù)報(bào)圖，只能抓住大尺度天氣系統(tǒng)的活動(dòng)，小于400公里的中小天氣系統(tǒng)便預(yù)報(bào)不出來(lái)。
由電子計(jì)算機(jī)作出的天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)圖，比用手工方法制作預(yù)報(bào)圖要客觀。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，高空天氣形勢(shì)圖，用電子計(jì)算機(jī)制作的比手工制作的要好。對(duì)地面天氣圖來(lái)講，兩種方法制作的效果差不多。目前開展數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的國(guó)家發(fā)布的各種天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)圖，大多是由機(jī)器作出并經(jīng)過氣象員修改后才發(fā)出的。
天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)圖作出后，根據(jù)天氣形勢(shì)再作出各地區(qū)的天氣(陰、晴、雨、雪和災(zāi)害性天氣等)預(yù)報(bào)。天氣預(yù)報(bào)困難較大，即使天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)正確，天氣預(yù)報(bào)不一定就報(bào)對(duì)，因?yàn)樘鞖庑蝿?shì)和天氣并不是一一對(duì)應(yīng)的。所以，從天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)過渡到具體的天氣預(yù)報(bào)，主要依靠氣象員的判斷，這樣，氣象員的經(jīng)驗(yàn)就很重要。氣象員在長(zhǎng)期預(yù)報(bào)實(shí)踐中，將本地區(qū)的重要天氣編成檔案或分成類型，天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)確定后，從檔案中找出最類似的過去個(gè)例或天氣型，根據(jù)它們作出天氣預(yù)報(bào)。在過去30年中，天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)進(jìn)展很快，但從天氣形勢(shì)過渡到具體天氣預(yù)報(bào)，卻沒有很大進(jìn)展，這是目前天氣圖預(yù)報(bào)方法中的問題之一。
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