这篇文档属于类型b,即一篇科学论文,但不是单一原创研究的报告,而是一篇综述文章。以下是针对该文档的学术报告:
作者与期刊信息
本文由俞小鼎、周小刚、王秀明撰写,他们均来自中国气象局气象干部培训学院。文章发表于《Acta Meteorologica Sinica》(气象学报)2012年第70卷第3期。
主题与背景
本文的主题是雷暴与强对流临近天气预报技术的进展。临近预报(Nowcasting)是指对0-6小时(尤其是0-2小时)内高时空分辨率的天气预报,主要针对雷暴、强对流、降水等显著变化的天气现象。雷暴和强对流天气的临近预报是其中最具有挑战性的部分。本文综述了雷暴和强对流天气临近预报技术的主观与客观方法,并讨论了高分辨率数值预报模式在临近预报中的应用。
主要观点与论据
1. 临近预报的定义与重要性
临近预报的核心是对短时间内显著变化的天气现象进行高时空分辨率的预测,尤其是雷暴和强对流天气。这些天气现象对社会经济和公共安全具有重大影响,因此提高其预报精度具有重要意义。文章指出,随着多普勒天气雷达和高分辨率数值模式的发展,临近预报技术在过去几十年中取得了显著进展。
2. 主观临近预报技术
主观临近预报技术主要依赖于多普勒天气雷达观测数据,并结合卫星云图、探空数据等其他资料,对雷暴的生成、发展和衰减进行预测。具体包括对强对流天气(如大冰雹、龙卷风、雷暴大风和对流性暴雨)的识别与预报。文章强调,主观预报技术的关键在于对雷达回波特征的理解和对天气系统动力学的深入掌握。
3. 客观算法与自动化预报
客观算法是临近预报的另一重要组成部分,主要包括雷达回波外推算法和强对流天气识别技术。常用的算法包括风暴单体识别与跟踪(SCIT)、雷暴识别跟踪分析与临近预报(TITAN)以及相关跟踪雷达回波(TREC)。这些算法通过对雷达回波或云图的外推,实现对雷暴路径和强度的自动化预报。文章指出,客观算法在提高预报效率和减少人为误差方面具有显著优势。
4. 高分辨率数值预报模式的应用
高分辨率数值预报模式(如快速更新循环模式,RUC)通过结合雷达回波外推和多种观测数据,构建快速更新的三维网格数据,为雷暴和强对流天气的预报提供了重要参考。文章强调,数值模式的应用不仅延长了临近预报的时效,还提高了预报的精度和可靠性。
5. 雷暴生成、发展与消散的预报
文章详细讨论了雷暴生成、发展和消散的预报方法。雷暴生成的条件包括静力不稳定、水汽和抬升触发机制,而雷暴的维持与发展则与低层垂直风切变、雷暴合并、辐合线相互作用等因素密切相关。文章还介绍了高架雷暴(高架对流)的预报方法,指出其在早春和深秋季节较为常见,且预报难度较大。
6. 自动外推算法的进展
文章回顾了自动外推算法的发展历程,从早期的区域追踪和单体追踪技术,到现代的SCIT、TITAN和TREC算法。这些算法通过识别和跟踪雷暴单体或回波区域,实现了对雷暴路径和强度的自动化预报。文章指出,这些算法在业务预报中得到了广泛应用,并显著提高了预报的准确性和时效性。
7. 基于卫星云图的雷暴预报系统
文章还介绍了基于卫星云图的雷暴预报系统(如CB-TRAM),该系统利用欧洲静止气象卫星的多光谱成像仪数据,识别和跟踪雷暴路径。尽管该系统在雷达覆盖不足的地区具有重要应用价值,但其在判断雷暴强度方面存在一定局限性。
意义与价值
本文对雷暴与强对流临近预报技术进行了全面综述,系统地总结了主观预报技术、客观算法以及高分辨率数值模式在该领域的应用。文章不仅为气象学者提供了丰富的技术参考,还为业务预报员提供了实用的预报方法。通过回顾技术进展,本文为未来临近预报技术的发展指明了方向,具有重要的学术价值和实际应用意义。
总结
本文是一篇关于雷暴与强对流临近预报技术进展的综述文章,系统地总结了该领域的技术发展与应用现状。文章通过详细讨论主观预报技术、客观算法以及数值模式的应用,为读者提供了全面的技术视角和实用的预报方法。本文的发表不仅推动了临近预报技术的研究与应用,还为未来的技术发展提供了重要参考。