发布时间:2023-12-11 09:09来源:www.sf1369.com作者:宇宇
收集数据
最传统的数据是在地面或海面上通过专业人员、爱好者、自动气象站或者浮标收集的气压、气温、风速、风向、湿度等数据。世界气象组织协调这些数据采集的时间,并制定标准。这些测量分每小时一次(METAR)或者每六小时一次(SYNOP)。 使用气象气球气象学家还可以收集上空的气温、湿度、风值。气象气球可以一直上升到对流层顶。 气象卫星的数据越来越重要。气象卫星可以采集全世界的数据。它们的可见光照片可以帮助气象学家来检视云的发展。它们的红外线数据可以用来收集地面和云顶的温度。通过监视云的发展可以收集云的边缘的风速和风向。不过由于气象卫星的精确度和分辨率还不够好,因此地面数据依然非常重要。 气象雷达可以提供降水地区和强度的信息。多普勒雷达还可以确定风速和风向。
数据同化
在数据同化的过程中被采集的数据与用来做预报的数字模型结合在一起来产生气象分析。其结果是目前大气状态的最好估计,它是一个三维的温度、湿度、气压和风速、风向的表示。
数据天气预报
数字天气预报是使用电脑来模拟大气。它使用数据同化的结果作为其出发点,按照现在物理学和流体力学的结果来计算大气随时间的变化。由于流体力学的方程组非常复杂,因此只有使用超级计算机才能够进行数字天气预报。这个模型计算的输出是天气预报的基础。
输出处理
模型计算的原始输出一般要经过加工处理后才能成为天气预报。这些处理包括使用统计学的原理来消除已知的模型中的偏差,或者参考其它模型计算结果进行调整。 过去气象学家必须自己做处理工作,现在24小时以上的天气预报主要是使用多种不同模型后对其结果进行综合。气象学家还必须分析预报出来的模型数据来使最终用户能够理解它。此外天气预报的模型一般分辨率不是特别高。当地的气象学家还必须通过当地的经验在涉及地区性的影响,使得当地的天气预报更加精确。不过随着天气预报模型的不断精密化这个工作量越来越小了。
展示
对于最终用户来说天气预报的展示是整个过程中最重要的。只有知道最终用户需要什么信息、如何才能将这些信息易懂地传达给最终用户才能完成这个任务。
9 大气环境影响预测与评价
9.1 预测内容与步骤
9.1.1 大气环境影响预测用于判断项目建成后对评价区域大气环境影响的程度和范围。常用的大气
环境影响预测方法是通过建立数学模型来模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中输送、扩
散、转化和清除等物理、化学机制。
9.1.2 大气环境影响预测前提是必须掌握评价区域内的污染源源强、排放方式和布局等有关污染排
放的参数,同时还需掌握评价区域内大气传输与扩散规律等。
9.1.3 大气环境影响预测的步骤一般为:
9.1.3.1 确定预测因子。
9.1.3.2 确定预测范围。
9.1.3.3 确定预测受体。
9.1.3.4 确定污染源计算清单。
9.1.3.5 确定气象条件计算清单。
9.1.3.6 确定地形数据计算清单9.1.3.7 设定预测情景。
9.1.3.8 选择预测模式。
9.1.3.9 确定相关的计算参数。
9.1.3.10 进行环境空气质量预测与评价。
9.2 预测因子
预测因子应根据评价因子而定,选取有环境空气质量标准的评价因子为预测因子。
9.3 预测范围
9.3.1 预测范围应根据评价范围而定,同时还应考虑污染源的排放高度、评价范围的主导风向、地
形和周围环境敏感区的位置等。
9.3.2 计算区域浓度场时,一般取东西向为X 坐标轴、南北向为Y 坐标轴,评价项目位于评价范围
的中心区域。
9.3.3 计算污染源对下风向的影响时,一般取污染源所在的位置为原点坐标(0,0),取下风向为X
坐标轴。
气象站观测的数据是天气预报的基础,气象站越多,预报越准确。为此,全世界建立了成千上万个气象站,配置了各种天气雷达,并在太空布设了多颗气象卫星,组成全球大气监测网。这个监测网每天在规定的时间里同时进行观测,从地面到高空,从陆地到海洋,全方位、多层次地观测大气变化,并将观测数据迅速汇集到各国国家气象中心,然后转发世界各地。气象台的计算机将收集到的数据进行处理和运算,得到天气图、数值预报图等产品,为预报员提供预报依据。
天气预报的方法有很多,最常用的有两种。一种是传统的天气学方法,就是将同一时刻同一层次的气象数据填绘在一张特制的图上,这张图称为天气图。经过对天气图上的各种气象要素进行分析,预报员就可以了解当前天气系统(如台风、锋等)的分布和结构,判断天气系统与具体天气(如雨、风、雾等)的联系及其未来演变情况,从而做出各地的天气预报。现在天气图的绘制和分析都由计算机来完成。另一种是数值预报方法,它是随着计算机技术的进步而逐步发展起来的,它做出的天气预报是靠计算机算出来的。由于大气的运动遵循一些已知的物理定律,根据这些定律,可以将大气运动状态写成一组偏微分方程,只要给出初值(大气的当前状况),就可以求解出方程组随时间变化的变量值,据此得到大气的未来状况。求解方程的过程极其复杂,要求在规定的时间里处理大量的气象数据,即使最简化的大气方程也必须在高速计算机上进行运算。
无论是天气学方法,还是数值预报方法,或者是其他预报方法,都存在一定的局限性,预报结论也不尽相同,这就需要预报员对各种预报结果进行综合分析判断。这时,预报员所掌握的理论知识、积累的经验和相应的智慧就显得极其重要。因此当天气情况比较复杂,或者灾害性天气来临前,预报专家们就要进行天气会商,甚至还与外地、外国的专家交换意见,在各抒己见、充分讨论的基础上,得出比较可靠的预报意见。预报员做出预报后,及时发送给电视节目制作单位进行制作,这才有节目主持人“指点江山话风云”的那份潇洒和自信。