計算機技術在天氣預報業務中的運用范文

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1數值天氣預報業務內涵及發展現狀

1.1數值天氣預報的概念

數值天氣預報是利用流體力學方法制作天氣預報，它是把物理學中的流體力學和熱力學的基本定律應用于大氣的變化，這些應用了定律的大氣變化可以用一組數學式子寫出來，然后用電子計算機對這些數字式子求解，預報某一地區、半球甚至全球未來的氣壓、溫度、濕度、風、云和降水量等等。數值天氣預報經過一百多年的發展，已經有了飛躍的發展。特別是計算機的快速發展，對于數值天氣預報的影響是巨大的，隨著氣象學和氣候學的不斷發展，數值天氣預報的發展速度可謂是一日千里。

1.2數值天氣預報的現狀

1.2.1準地轉模式早期的數值天氣預報業務模式主要是準地轉模式，準地轉模式是假設靜力平衡和地轉平衡總成立，即使遭到破壞也能立即恢復的模式。這種模式中一般不考慮摩擦和絕緣熱的作用，它使數值預報在機器容量和速度都較小的情況下得以實現。準地轉模式對于大氣運動預報能夠得到較準確的結果，但是準地轉模式有明顯的地域性，在中高緯度地區準確度較高。低緯度地區就會出現較大偏差，而且往往用此模式的預報結果還有明顯的系統性偏差。

1.2.2原始方程模式經過后期的實踐發現，由于先進的計算機的研發，原始方程模式的數值天氣預報有了明顯的優勢，經過逐漸的發展，現如今數值天氣預報主要應用原始方程模式，在大型計算機的支撐下，原始方程模式使得數值天氣預報能夠更好地預測未來大氣變化，此模式下的預報效果明顯好過準地轉模式天氣預報。原始方程模式預報對初值、邊值、計算方法等較敏感，能夠較為接近與天氣的變化模式，所以得出的結論也更接近于實際情況，到如今數值天氣預報模式已經發展到了多層原始方程模式。

2數值天氣預報業務模式展望

如今的數值天氣預報已經發展的相對比較成熟了，但是仍然存在一些問題，這些問題主要表現在：

2.1協調網絡尺度

網格尺度的大小需要協調，由于總是大于或者小于制定的網格尺度的大氣運動，無法準確的在網格尺度中表現出來，也就得不到確切的預測值，一些參數型的數值不能準確的制定，導致預測的結果有時候和實際情況有較大偏差。所以要盡可能的找到一個合適的一組尺度，盡可能的將各種參數進行協調，得出一個更精確的結果。

2.2近似方程組帶來的偏差

雖然在原始方程模式下得到的預測值較為準確，但是這些方程畢竟只是近似的表現大氣變化的微分過程，但實際上還是有偏差存在，對于中、長期的大氣變化預測可能就會失之毫厘謬以千里。未來應在微分計算領域進行研究，盡可能找到合理的計算方法。

2.3初值、邊值偏差

對于初值，邊值以及各個學科的復雜結合仍然存在著不足和缺陷，導致預測結果經常會有較大偏差。將來要更精確的監測初值，盡量減少初值和邊值誤差，使數值天氣預報更準確。所以，未來的一段時間我們的數值天氣預報仍然需要努力探索，不斷地進行完善和發展，解決在預測中能夠控制的誤差，自主開發先進的數據處理軟件，將那以控制的參數因子進行量化處理，反復比對，找出合理處理的手段。完善現行的預測模式，改進相應的預測設備設施，研究大氣變化演變的規律，把握規律，找出天氣預測更好的捷徑，多研究各種稀缺的數據，建立一套相對完整的氣象數據庫，并利用計算機系統，使得未來的天氣預測走向完美。大力發展氣象衛星技術，實現氣象天氣的多維立體性認識和研究，不斷發展數值天氣預測業務模式。

3總結

數值天氣預報業務模式雖然已經相對完善，但是仍然存在一些不足，在計算機技術和科學技術水平大力發展的同時，數值天氣預報也得到了快速發展，數值天氣預報的預測精度越來越高，利用好先進的技術手段，發現不足與缺陷并加以完善改進，相信在未來數值天氣預報業務模式將會迎來一個暫新的時代。

作者：陳義偉單位：德安縣氣象局