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第十九章 天气预报原理和简易方法 第一节 天气预报的基本原理 一、天气形势与天气 1、天气形势与天气的关系 天气形势（Synoptic Situation）的定义 ――同一时间众多天气系统分布的概貌，包括高压、低压、锋、热带气旋的位置、强度等的分布状况和大范围环流型（如高空长波槽、脊的分布型式等）。 天气系统是天气现象的制造者和传播者；天气形势决定天气变化。 2、天气系统的尺度 对流层的中、上部的天气系统以波动为主，大气超长波（如中高纬的西风带和低纬的东风带），长波（如西风带上波长为几千公里的波动）；对流层低层的天气系统以闭合的涡旋为主，如气旋（即低气压）、反气旋（即高气压）等。 大气运动的各种尺度 水平尺度（km） 2×103 2×102 2 尺度类型 大尺度 中间尺度 中尺度 小尺度 天气系统 温带 超长波、长波 气旋、锋 背风波 雷暴 副热带 副热带高压 切变线 飑线、暴雨 龙卷风 热带 热带辐合区、季风 热带气旋、云团 热带风暴、对流群 对流单体 时间尺度（h） 102 10 1 二、天气预报的思路 1、天气图是反映天气形势的图，目前仍是天气预报的主要工具。 天气图预报方法的主要依据 ――天气形势决定天气变化，天气形势预报是天气预报的基础。 早期的天气图预报与预报人员的经验有很大关系，称为主观预报。 20世纪50年代以来，数值天气预报得到了迅猛发展，称为客观预报。 目前，数值预报的逐日预报上限为2～3周，欧洲中期天气预报中心（ECMWF）用全球谱模式可作出10天的逐日全球气压形势预报。 在我国，短期预报通常指1～3天的预报，3～10天的预报称为中期预报，10天以上（月、季、年等）的预报称为长期预报，又称气候预报。 2、天气预报的实现分为两步：先作出形势预报，然后再给出要素预报。 三、船舶补充天气预报的步骤 1、定义―― 船舶补充预报又称航线天气预报，是在气象台发布的海洋天气预报基础上，结合船舶接收的气象传真图、本船观测资料、船所在海区的地理条件和航行要求等，补充、订正气象台发布的海洋天气预报，以得到本船前方航线上更准确的天气预报。 2、主要步骤： 1）收集资料 ① 接收气象传真图。 ② 接收海岸电台发布的海洋天气报告和各广播电台发布的海洋天气预报。 ③ 做好本船的气象观测记录。 2）分析天气形势 3）作出“形势”预报 ――预报本船前方推算航线上将受何天气系统以及天气系统的何部位控制和影响，并考虑该系统的发展演变趋势。 4）作出要素预报 在预报过程中，应注意船舶和天气系统间的相对运动。 四、气压场变化的原因 1、空气水平辐散辐合对局地气压的影响 对某一地区而言，当总辐散占优势时，气压降低； 当总辐合占优势时，气压升高。 显然，地面低压要发展，低压上空高层辐散必须大于低层辐合； 地面高压要发展，高压上空高层辐合必须大于低层辐散。 2、空气垂直运动对局地气压变化的影响 3、下垫面加热或冷却作用引起的局地气压变化 当气团局地增热时，上层气压比四周地区高，上层空气向四周辐散，下层出现辐合。当上、下层总辐散占优势时，低层气压继续降低。热低压就是这种原因造成的。 当气团局地冷却时，上层气压比四周低，上层空气从四周流入，产生辐合，下层出现辐散。当上、下层总辐合占优势时，低层气压继续升高。 4、冷暖平流对局地气压变化的影响 当某地受冷平流影响时，下层和地面气压升高； 当受暖平流影响时，下层和地面气压降低。 5、地形影响 在地形的迎风坡一侧，常形成地形脊，在背风坡一侧形成地形槽，例如台湾海峡、日本海、东北平原和华北平原等地方常有地形槽出现。 综上可见，通常，冷平流和下垫面冷却总是引起下沉运动和上层质量辐合，使上层气压降低而下层气压升高；暖平流和下垫面加热总是引起上升运动和上层质量辐散，使上层气压升高而下层气压降低。 第二节 船舶适用的简易天气预报方法 一、外推法 1、外推法的原理 利用天气系统发展在一定时间间隔内具有连贯性和渐近性的特点，将天气系统过去的演变趋势外延到以后一段时间，以推测天气形势的未来变化，这种预报方法称为外推法（Extrapolation）。 外推法适用于各类天气系统的位置、强度和移动路径等的短时间预报，也可用于天气区，如大风区、雾区或降水区等的移动和发展的预报。 2、外推法的分类 ――等速外推（直线外推）和变速外推（曲线外推）两种。 3、使用外推法应注意的问题 在使用外推法时应注意外推时间以6～12h为宜，最好不超过36h。 外推法不能预报出天气系统的新