利用MICAPS操作平台建立多重相似预报系统

摘要

相似预报方法是气象预报员制作天气预报的主要经验方法之一，预报员往往依据对历史上相似天气信息的积累和综合判断，提出自己的主观预报意见。本研究旨在根据相似天气预报的原理和计算方法，开发多重相似预报系统，为气象预报业务提供有价值的客观的预报工具。 本研究利用1951-2005年的500hPa历史资料、甘肃省80个气象站的历史气象要素资料，由用户选择性输入各类参数值，包括历史资料和对比中心文件、起止年、关键区、平均曰数、滑动日数和预报时效等，再根据各相似预报因子的理论公式进行相似计算，查找出历史上的相似天气个例，最后直接通过MICAPS系统调用历史气象要素资料库，制作直观指导预报产品。 本研究综合分析了多个相似预报的相似因子理论计算公式，改进了传统的单一相似计算模式；系统与现用MICAPS气象信息综合分析系统有机结合，使得应用十分方便。 本研究中相似预报的计算采用了多重相似因子，使得结论更具参考意义，系统的适用性更强；多重相似预报系统达到了气象部门常规业务化要求，为日常天气预报增加了一个有力的助手工具，而且系统的指导预报作用明显，具有特色和创意。 多重相似预报系统的研究从实际业务需求出发，系统开发完成后在气象各级台站都可以作为预报工具使用。在开发该系统过程中，考虑了移植的方便性，做成了“绿色软件”，直接拷贝、设置参数即可使用，同时保持了与气象业务现有历史资料格式的兼容性，推广十分方便。通过兰州区域中心气象台的业务试运行，表明该系统对天气预报具有较好的指导意义，值得向各级气象台站推广应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究进展

1.2.2国外研究进展

1.3本文的研究重点

1.4本文的主要研究内容

第二章资料的来源与研究方法

2.1历史资料

2.2预报资料来源

2.3研究方法

2.4本章小结

第三章相似因子原理

3.1相似离度法原理

3.2相似参数法原理

3.3海明距离原理

3.4欧氏距离原理

3.5相关系数原理

3.6平方系数原理

3.7本章小结

第四章多重相似预报系统的组成

4.1系统框图

4.2系统主要文件

4.3系统结构

4.3.1历史500hPa资料场

4.3.2历史气象要素资料场

4.3.3(欧洲中心)预报500hPa资料场

4.3.4参数设置

4.3.5条件选择和相似计算

4.3.6排序

4.3.7图形显示

4.4本章小结

第五章系统主要模块的功能实现

5.1参数设置

5.1.1系统参数设置

5.1.2历史气象要素资料设置

5.1.3关键区设置

5.2相似计算

5.2.1动态生成相似计算程序的参数文件

5.2.2运算

5.2.3关键区的计算

5.2.4容错性

5.3多重排序

5.4图形显示

5.4.1显示选择

5.4.2综合显示

5.5本章小结

第六章多重相似预报系统的特点

6.1多重相似因子计算

6.2关键区特点

6.3实时业务化运行

6.4本章小结

第七章系统的可拓展性

7.1系统的远程网络应用

7.2系统的在线升级

第八章应用情况

8.1 2005年3月15日甘肃酒泉的大雪过程

8.1.1基本情况

8.1.2多重相似预报系统运算情况

8.1.3与实况对比

8.1.4结论

8.2 2007年9月4日浙江宁波的强降水过程

8.2.1基本情况

8.2.2本系统运行结果

8.2.3综合显示

8.2.4历史降水资料

8.2.5结论

第九章总结与讨论

9.1全文总结

9.2系统的创新性

9.2.1多重相似因子

9.2.2实时业务化

9.3不足之处

9.4下一步研究工作展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢