利用数值预报图做海上风力预报.pdfVIP

利用数值预报图做海上风力预报 卢崇园 蔡春裕 石振文 郑其通 黄裕火 宁波市象山县气象局 提 要 海上风力的大小关系到出海船只的安全 直接影响到海洋渔业 航行 旅游行业的开展 但由 于海上测点及资料较少 所以对海上风力的预报研究较少 为了做好这项工作本文利用2000年以来 四艘渔船在海上作业时测得的海上风资料与石浦气象站的资料做对比分析 根据天气学和动力气象 学理论 利用日本地面数值预报图进行分析统计 建立预报方程 再利用海上实测风力与石浦气象 站风力关系进行订正 得出各海区风的预报结论 经近一年的实际使用 取得较满意的效果 1 引言 象山县是一个三面环海的半岛 海岸线漫长 沿海岛屿众多 开发海洋经济是县委 县政府确 定的一大举措 海上风力的大小 直接影响到海洋渔业 航行 旅游行业的开展 特别是海上大风 是象山的主要灾害性天气之一 但由于海上测点及资料较少 所以对海上风力的预报研究较少 跟 不上我县海洋经济发展的需要 做好海上风力预报对海洋捕捞 海上航行 海上旅游开发 开发海 洋经济等都有重大的意义 也是新形势下我们气象服务的重要内容之一 石浦风况 石浦气象站地处浙江中部海岛上 是五十年代建立的国家基本站 所以其风力 基本能代表浙江中南部的沿海海面的风力 用石浦气象站风的资料来分析浙江中南部海面的风力情 况还是比较可信的 根据统计资料表明 石浦气象站一年四季都可出现大风 大于 17 米/秒 尤 以1 月 3 月和7 月居多 大风主要是由冷空气 热带气旋 强对流 飑线 雷暴 等天气系统造 成 由于冬季大风多由于冷空气影响所造成 所以主要以偏北大风为主 而春 秋季大风由于有部 分是出海低压所造成 所以具体风向要看产生大风的系统而定 石浦各月平均风速和大风出现天数 见表 1 表 1 石浦各月平均风速和大风出现天数 月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 平均(m/s) 5.5 5.5 5.3 4.9 4.5 4.8 5.8 5.5 5.5 5.5 5.4 5.3 5.3 大风天数 7.9 6.6 7.9 6.8 4.7 5.1 7.7 6.5 7.0 6.6 7.0 6.8 80.7 2 预报思路 根据天气学和动力气象学理论 产生风的主要原因是由于地面水平气压梯度力的作用 地面水 平气压梯度力越大风就越大 当地面水平气压梯度力达到一定程度时就会产生大风 由于中纬度大 尺度系统的自由大气水平运动方程其零级简化形式的地转风方程为 g= k P 其中空气密度ñ 基本可看做常数 而地转偏向力 f 在相近的纬度上变化不大 这样风只和水平 气压梯度成正比 是水平气压梯度的函数 而由于此方程是由自由大气运动方程简化而来 实际近 地面的大气由于有摩擦力的存在和等压线的弯曲 所以要用此方程准确计算风是不太可能的 但此 — 1 — 方程从理论上揭示了风的产生原因和风的大小与水平气压梯度成正比的理论依据 利用此方程再根 据统计学的理论对地面气压数值预报图进行分析和统计 可得出一个风的近似预报方程 3 建立方程 根据2001 2002 年日本地面数值预报图和石浦气象站风的资料进行统计分析 我们对日本的地 面数值预报图进行分析时发现日本预报图范围较大 网格点间距较大 所以直接取气压梯度比较困 难 根据我县渔船出海作业范围和预报经验 我们取以北纬30 度为中心各上下跨5 度 即十个纬度 范围内为关键区 以关键区内的气压等值线根数作为自变量 X 预报因子 将石浦气象站的风作 为因变量Y 预报对象 应用统计学原理的回归法进行回归分析并建立预报方程 Y= a + bX 式中Y 为石浦气象站风的预报值 a b 为预报参