天气预报技术与方法课程概要.docx
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天气预报技术与方法课程概要.docx
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天气预报技术与方法课程概要
课程简介
作为全国气象部门基层台站气象业务系列培训课程之一,《天气预报技术与方法》是为地市级和县级气象局预报员提供预报业务培训课程,也可作为其他预报员的业务参考和大学生、研究生的教学参考。
我们假定学习者是气象专业本科或研究生毕业、或者经过天气预报专门培训的非气象专业毕业的预报员,也就是说学习者学习过天气学,对天气预报的原理和方法已经有较好的基础。
课程特色
本课程尽量简化概念性、原理性描述,尽量介绍新的技术方法、研究成果和规范标准,尽量使用新的天气个例和资料图表,特别是直接针对预报员工作平台——MICAPS系统制作图表、调阅资料、描述流程,以帮助读者建立预报思路、提高业务技能,是本课程的一个特色。
根据目前我国天气预报业务体系的业务分工,地市级和县级气象局主要负责短期、短时和临近预报业务,因此,本课程不涉及中期以上时效的预报问题。
课程目标
《天气预报技术与方法》课程介绍了有关天气分析的内容和方法、要素预报以及暴雨、强对流、雾霾、沙尘暴、暴雪等灾害性天气预报和热带气旋、海洋天气预报等方面的技术和方法。
通过课程学习,使学员加深对天气学原理的理解和运用能力,解决实际预报问题。
通过本课程的学习,要求学员掌握天气预报的基本概念、基本原理;掌握天气预报的基本方法和思路,为从事实际预报工作打下良好的基础。
自学要求
1.了解、掌握常用的天气分析预报的资料、图表、分析方法、预报方法和预报思路;
2.了解要素预报的方法、熟悉各种气象要素的预报思路和预报着眼点;
3.掌握暴雨天气的时空分布特征,并能灵活运用预报方法制作预报;
4.掌握强对流天气的时空分布特,并能灵活运用预报方法制作预报;
5.掌握雾和霾的基本概念、时空分布特征、发生和消亡的天气学形势、预报;
6.掌握暴雪天气的时空分布特,并能灵活运用暴雪预报方法制作预报;
7.掌握寒潮发生发展全过程中天气形势演变的主要特征,以及寒潮预报的基本思路与方法,能够较好预报寒潮;
8.了解并熟悉掌握我国沙尘暴天气的时空分布特点、形成机制、环流背景、天气系统及物理量特征,掌握沙尘暴预报方法建立沙尘暴天气的预报思路;
9.掌握热带气旋及其预报的基本概念和理论,并了解定位、定强基本方法和熟悉预报方法和思路;
10.了解、熟悉我国沿海海域的天气气候特征,了解、熟悉海雾、风暴潮、海上大风的发生发展规律以及海雾、风暴潮、海上大风的分析预报方法和预报思路。
使用帮助
1、如何快捷进入课程学习页面
两个途径可以实现:
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7、自测练习功能
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主要教材及参考书
教材
《天气预报技术与方法》姚学祥等编著2011年气象出版社出版;
参考书
《天气学原理和方法》(第四版)朱乾根,林锦瑞,寿绍文等编著2007年气象出版社出版;
《气象学》徐祝龄编著气象出版社出版;
《大气物理学基础》许绍祖编著气象出版社出版;
《多普勒天气雷达原理与业务应用》俞小鼎,姚秀萍,熊廷南等编著2006年气象出版社出版;
《天气学分析》(第二版)寿绍文,励申申,王善华等编著2006年气象出版社出版。
《卫星与雷达图像在天气预报中的应用》[英]巴德MJ,福布斯GS,格兰特JR等编著卢乃锰等译许健民,方宗义审校1998年科学出版社出版;
《多普勒雷达资料分析与应用》胡明宝,高太长,汤达章编著2000年解放军出版社出版;
《天气分析预报物理量计算基础》刘健文,郭虎,李耀东等编著2005年气象出版社出版;
《现代天气预报技术和方法》章国材,矫梅燕,李延香等编著,2007年气象出版社出版;
《西太平洋台风概论》陈联寿,丁一汇编著气象出版社出版;
《热带气旋全球观》R.L.Elsberry编著陈联寿,董克勤,金汉良等译气象出版社出版;
《广东省天气预报技术手册》林良勋主编2006年气象出版社出版;
《寒潮和霜冻》,马树庆,李锋,王琪等2009年气象出版社出版;
《2008年初中国南方持续性低温雨雪冰冻灾害天气分析》矫梅燕,曲小波主编2008年气象出版社出版;
《陕西省短期天气预报技术手册》杜继稳主编2007年气象出版社出版;
基本要求
通过本课程的学习,对学员的基本要求是:
1、掌握天气预报的基本概念、基本原理。
2、掌握天气预报的基本方法和思路,为从事实际工作打下良好的基础。
教学内容和教学要求
第一章天气分析的内容和方法
(一)考核知识点
1.1天气图分析
1.1.1地面天气图
1.1.2高空天气图
1.1.3图
1.2物理量诊断分析
1.2.1水汽条件
1.2.2动力条件
1.2.3热力条件
1.2.4稳定度
1.2.5混合指数
1.2.6平流
1.2.7诊断物理量综合应用
1.3卫星云图
1.3.1红外云图特征
1.3.2可见光云图特征
1.3.3水汽图特征
1.3.4云图的综合分析
1.3.5卫星反演资料的应用
1.4雷达图像
1.4.1雷达强度回波分析
1.4.2多普勒速度图分析
1.4.3其他产品的应用
1.5数值预报产品
1.5.1数值预报产品及应用
1.5.2数值预报产品检验
1.6其它探测资料图
1.6.1风廓线仪
1.6.2地基GPS水汽应用
1.6.3闪电定位仪资料应用
1.7中尺度分析
1.7.1环境背景分析
1.7.2中尺度系统分析
1.8集合预报
1.8.1集合预报的基本概念
1.8.2集合预报的业务发展及现状
1.8.3集合预报的意义
1.8.4集合预报的主要产品及应用
(二)自学要求
本章要求学员了解、掌握常用的天气分析预报的资料、图表、分析方法、预报方法和预报思路。
在本章的知识点中,重点是:
1.天气图分析;2.物理量诊断分析;3.卫星云图;4.雷达图像;5.数值预报产品;6.中尺度分析。
(三)考核要求
1.1天气图分析
1.1.1掌握地面天气图填图中各要素的含义;能准确识别地面主要天气系统,并掌握其所带来的主要天气。
1.1.2掌握高空天气图填图中各要素的含义;能准确识别高空主要天气系统,并掌握其所带来的主要天气。
1.1.3掌握图上主要曲线的点绘以及各线条表示的物理意义,掌握常用特征高度和指数的意义,了解稳定度及其判据,掌握常见的强对流天气大气层结的结构,了解逆温层的性质及作用。
1.2物理量诊断分析
1.2.1掌握常用表征水汽条件的物理量及其意义和应用。
1.2.2掌握常用表征动力条件的物理量及其意义和应用。
1.2.3掌握常用表征热力条件的物理量及其意义和应用。
1.2.4掌握常用表征稳定度的物理量及其意义和应用。
1.2.5掌握理查逊数Ri的物理意义和应用。
1.2.6掌握业务上最常用的温度平流和涡度平流的物理意义和应用。
1.3卫星云图
1.3.1掌握红外云图的主要特征。
1.3.2掌握可见光云图的主要特征。
1.3.3掌握水汽图的主要特征。
1.3.4具有云图综合分析的能力。
1.3.5了解主要卫星反演资料的应用。
1.4雷达图像
1.4.1掌握强度回波上降水回波的特征、回波形态与天气的关系、强风暴的结构特征。
1.4.2掌握多普勒速度图上边界层急流分析的方法、大范围降水速度回波特征和中尺度系统特征。
1.4.3掌握主要导出产品的原理和应用。
1.5数值预报产品
1.5.1了解业务应用的国内外数值预报产品。
1.5.2了解数值预报产品检验的方法和应用。
1.6其它探测资料图
1.6.1了解风廓线仪的探测原理和资料应用方法。
1.6.2了解地基GPS水汽反演的原理和资料应用方法。
1.6.3了解闪电定位仪探测的原理和资料应用方法。
1.7中尺度分析
1.7.1掌握中尺度环境背景分析的方法。
1.7.2掌握中尺度系统在卫星云图、雷达回波以及地面图上的表现形式和闪电资料分析的方法。
1.8集合预报
1.8.1掌握集合预报的基本概念。
1.8.2了解集合预报的业务发展及现状。
1.8.3了解集合预报的意义。
1.8.4掌握集合预报的主要产品及应用。
第二章要素预报
(一)考核知识点
2.1天空状况
2.2降水
2.3温度
2.4湿度
2.5风
2.6霜冻
2.7能见度
2.8冻雨
(二)自学要求
掌握基本概念,了解要素预报的方法、熟悉各种气象要素的预报思路和预报着眼点。
本章总的要求是:
各气象要素的基本概念、相互关联及预报。
在本章的知识点中,重点是:
各气象要素之间的相互关联,难点是预报着眼点。
(三)考核要求
本部分要求学员了解、掌握天空状况、天气现象、降水量、温、湿、风等常规气象要素的预报方法和预报思路。
2.1天空状况:
熟悉天空状况的基本含义及预报。
2.2降水:
掌握降水和降雪的不同预报思路。
2.3温度:
掌握温度的预报技巧。
2.4湿度:
掌握湿度的基本定义及不同表述,了解相对湿度的预报思路。
2.5风:
掌握风的预报方法和思路。
2.6霜冻:
掌握霜冻的基本概念及预报方法。
2.7能见度:
了解影响能见度的主要因子和预报的基本思路。
2.8冻雨:
了解冻雨的成因和预报的主要思路。
第三章暴雨预报
(一)考核知识点
3.1暴雨的时空分布特征
3.2暴雨形成机制
3.3环流背景与天气系统
3.4物理量应用
3.5卫星资料的应用
3.6雷达资料特征
3.7暴雨落区预报
(二)自学要求
本章主要对我国暴雨天气的时空分布特征、形成机制、发生发展的天气形势以及预报思路和方法进行了介绍。
本章总的要求是:
掌握暴雨天气的时空分布特征,并能灵活运用预报方法制作预报。
在本章的知识点中,重点是:
1.暴雨天气的时空分布;2.暴雨发生发展的天气形势以及预报方法。
难点是:
暴雨落区预报。
(三)考核要求
3.1掌握暴雨的时空分布特征。
3.2了解暴雨形成机制。
3.3了解暴雨发生的环流背景与天气系统。
3.4掌握物理量在暴雨预报中的应用方法。
3.5掌握卫星资料在暴雨预报中的应用方法。
3.6掌握雷达资料在暴雨预报中的应用方法。
3.7掌握暴雨落区预报方法。
第四章强对流天气预报
(一)考核知识点
4.1强对流天气的定义和时空分布
4.2常见的中尺度对流系统
4.3强对流天气形成发展条件
4.4强对流天气分析预报
4.5强对流天气的临近预报
(二)自学要求
本章主要对我国强对流天气的时空分布特征和形成发展条件、常见的中尺度对流系统、强对流天气预报思路和方法以及临近预报进行了介绍。
本章总的要求是:
掌握强对流天气的时空分布特,并能灵活运用预报方法制作预报。
在本章的知识点中,重点是:
1.强对流天气的时空分布;2.强对流天气形成发展条件以及预报方法。
难点是:
临近预报。
(三)考核要求
4.1掌握强对流天气的定义和时空分布特征。
4.2了解常见的中尺度对流系统。
4.3掌握强对流天气形成发展条件。
4.4掌握强对流天气分析预报。
4.5掌握强对流天气的临近预报。
第五章雾霾预报
(一)考核知识点
5.1雾和霾的定义和标准
5.2雾和霾的时空分布
5.3雾和霾的形成机制
5.4大雾的环流背景与单站气象要素特征
5.5雾和霾的预报
(二)自学要求
本章主要对我国的大雾和霾的时空分布特征、发生和消亡的天气学形势,以及预报思路和方法进行了介绍。
本章总的要求是:
雾和霾的基本概念、时空分布特征、发生和消亡的天气学形势、预报。
在本章的知识点中,重点是:
雾和霾的时空分布特征、发生和消亡的天气学形势,难点是预报思路。
(三)考核要求
本部分要求学员了解、掌握雾和霾的预报方法和预报思路。
5.1熟悉雾和霾的定义和标准。
5.2熟悉雾和霾的区别以及各自的时空分布特征。
5.3理解大雾的形成条件,熟悉平流雾和辐射雾的特征以及形成条件,了解城市与霾的联系。
5.4掌握形成大雾的天气系统空间结构、单站气象要素的演变特征。
5.5掌握平流雾、辐射雾以及霾的预报思路。
第六章暴雪预报
(一)考核知识点
6.1暴雪的时空分布特征
6.2暴雪形成机制
6.3环流背景与天气系统
6.4物理量应用
6.5卫星资料的应用
6.6雷达资料特征
6.7暴雪预报思路
(二)自学要求
本章主要对我国暴雪天气的时空分布特征、我国不同地区暴雪发生发展的天气形势以及暴雪天气的预报方法和预报思路作了介绍。
本章总的要求是:
掌握暴雪天气的时空分布特,并能灵活运用暴雪预报方法制作预报。
在本章的知识点中,重点是:
1.暴雪天气的时空分布,2.我国不同地区暴雪发生发展的天气形势以及暴雪天气的预报方法。
(三)考核要求
6.1了解暴雪的时空分布特征。
6.2了解暴雪形成机制。
6.3掌握环流背景与天气系统。
6.4掌握物理量应用。
6.5掌握卫星资料的应用。
6.6掌握雷达资料特征。
6.7掌握暴雪预报思路。
第七章寒潮预报
(一)考核知识点
7.1寒潮概述
7.1.1寒潮标准和预警标准
7.1.2冷空气源地和路径
7.1.3寒潮关键区
7.1.4寒潮时空分布特征
7.1.5寒潮天气
7.1.6寒潮影响
7.2寒潮成因分析
7.2.1寒潮天气系统和环流特点
7.2.2寒潮天气的类型
7.2.3寒潮成因
7.2.4寒潮形成过程
7.2.5寒潮伴随的天气现象
7.3寒潮预报
7.3.1寒潮预报思路
7.3.2寒潮预报要点与指标。
7.4寒潮伴随天气的预报
7.4.1寒潮大风预报要点
7.4.2冻雨预报要点
7.4.3霜冻预报要点
7.4.4雨雪预报要点
(二)自学要求
本章主要对我国寒潮天气的时空分布特征、引发寒潮的天气形势、寒潮及其伴随天气的预报方法和预报思路作了介绍。
本章总的要求是:
掌握寒潮发生发展全过程中天气形势演变的主要特征,以及寒潮预报的基本思路与方法,能够较好预报寒潮。
在本章的知识点中,重点是:
1.寒潮形成应具备的两个过程,冷空气堆积与爆发南下。
2.寒潮预报方法。
难点是:
1.对大气环流形势演变的判断;2.预报指标的灵活掌握。
(三)考核要求
7.1寒潮概述
7.1.1掌握寒潮标准和预警标准。
7.1.2了解冷空气源地和路径。
7.1.3了解寒潮关键区。
7.1.4掌握寒潮时空分布特征。
7.1.5了解寒潮天气。
7.1.6了解寒潮影响。
7.2寒潮成因分析
7.2.1掌握寒潮天气系统和环流特点。
7.2.2了解寒潮天气的类型。
7.2.3掌握寒潮成因。
7.2.4了解寒潮形成过程。
7.2.5了解寒潮伴随的天气现象。
7.3寒潮预报
7.3.1掌握寒潮预报思路。
7.3.2掌握寒潮预报要点与指标。
7.4掌握寒潮伴随天气的预报要点。
第八章沙尘暴预报
(一)考核知识点
8.1沙尘暴的定义和标准及时空分布特点
8.2沙尘暴的形成机制
8.3沙尘暴的环流背景与天气系统
8.4沙尘暴天气的物理量特征
8.5卫星遥感资料在沙尘暴监测预报中的应用
8.6沙尘暴预报
(二)自学要求
本章主要对沙尘暴天气时空分布特征、形成机制、环流背景、天气系统、物理量特征、卫星遥感资料在沙尘暴监测预报中的应用及沙尘暴预报方法进行了介绍。
本章总的要求是:
了解并熟悉掌握我国沙尘暴天气的时空分布特点,理解形成机制、熟悉环流背景、天气系统及物理量特征、了解卫星遥感资料在沙尘暴监测预报中的应用,掌握沙尘暴预报方法建立沙尘暴天气的预报思路。
在本章的知识点中,重点是:
1.沙尘暴天气的形成机制、环流背景、天气系统及物理量特征,2.沙尘暴预报方法的掌握和思路的建立。
难点是预报思路的建立。
(三)考核要求
8.1熟悉沙尘暴天气的定义、标准及时空分布特点。
8.2理解沙尘暴天气形成的机制。
8.3了解造成我国沙尘暴天气的典型环流背景及主要影响系统。
8.4理解表征沙尘暴天气发生的物理量特征。
8.5了解卫星遥感资料在沙尘暴监测预报中的应用情况。
8.6了解沙尘暴预报的主要方法,建立沙尘暴预报思路。
第九章热带气旋预报
(一)考核知识点
9.1定义和分类
9.2统计特征
9.3发生发展理论
9.4定位定强业务方法
9.5预报方法思路
(二)自学要求
本章主要对热带气旋生成的基本条件和物理过程、定位定强业务方法、影响热带气旋移动、强度变化的基本原因以及预报思路和方法进行了介绍。
本章总的要求是:
掌握热带气旋及其预报的基本概念和理论,并了解定位、定强基本方法和熟悉预报方法和思路。
在本章的知识点中,重点是:
1.统计特征,2.预报方法及思路,难点是发生发展理论和疑难路径预报。
(三)考核要求
9.1熟悉热带气旋的分类和定义。
9.2了解热带气旋生成、活动及登陆我国的时空分布。
9.3掌握热带气旋生成的基本条件和形成的物理过程,特别是CISK和多尺度组合理论。
9.4了解热带气旋定位和定强方法,重点是卫星云图定位方法。
9.5了解影响热带气旋移动、强度变化的基本原因,特别是了解各种环境场在其中所扮演的角色,掌握基本的预报方法及思路。
9.6了解造成热带气旋暴雨和大风的基本因子,尤其是各种相互作用的天气系统的贡献。
第十章海洋天气预报
(一)考核知识点
10.1我国沿海海域气候概况
10.1.1我国沿海气候的基本特点
10.1.2海流和局部地理环境对沿海气候的影响
10.2海雾
10.2.1海雾和海雾的分类
10.2.3海雾云图特征
10.2.4中国沿海海雾的天气形势
10.2.5海雾预报
10.2.5.1水温和气象条件分析
10.2.5.2海雾生消经验预报
10.2.5.3海雾客观预报方法
10.3海上大风
10.3.1我国近海强风(风力≥6级)分布和发生频率
10.3.2影响我国近海海域大风的主要天气系统
10.3.3我国近海海域大风预报
10.4风暴潮
10.4.1定义10.4.2形成机制
10.4.3风暴潮预报
(二)自学要求
本章主要对海洋天气预报作了介绍。
本章总的要求是:
了解、熟悉我国沿海海域的天气气候特征,了解、熟悉海雾、风暴潮、海上大风的发生发展规律以及海雾、风暴潮、海上大风的分析预报方法和预报思路。
在本章的知识点中,重点是:
海雾、风暴潮、海上大风的分析预报方法和预报思路。
(三)考核要求
10.1我国沿海海域气候概况
10.1.1了解我国沿海气候的基本特点。
10.1.2了解海流和局部地理环境对沿海气候的影响。
10.1.3了解沿海的风浪。
10.1.4了解沿海的海雾。
10.2海雾
10.2.1了解海雾和海雾的分类
10.2.2了解海雾的水文条件、水-气温差条件、湿度条件、风场条件、大气稳定度条件。
10.2.3掌握海雾云图特征。
10.2.4中国沿海海雾的天气形势以及根据地面气压场划分的七种类型。
10.2.5海雾预报
10.2.5.1掌握水温和气象条件分析。
10.2.5.2掌握海雾生消经验预报。
10.2.5.3了解客观预报方法。
10.3海上大风
10.3.1了解我国近海强风(风力≥6级)分布和发生频率。
10.3.2了解影响我国近海海域大风的主要天气系统。
10.3.3我国近海海域大风预报。
10.3.3.1了解青岛奥帆赛海风预报方法。
10.3.3.2掌握海上大风的预报经验。
10.3.3.3掌握温带气旋预报。
10.4风暴潮
10.4.1了解风暴潮的定义、等级划分和预警等级。
10.4.2了解风暴潮形成机制。
10.4.3掌握风暴潮预报的经验统计法,了解风暴潮的数值预报方法。
课程考核
《天气预报技术与方法》课程是气象远程培训课程体系天气预报业务重要课程之一。
该课程的考试是一种基础水平检验性考试,是远程培训结业考试。
考试合格者应基本具备地市级短期预报岗位上岗水平。
(一)考试目标
针对全国气象部门地市级和县级气象局预报、服务人员主要通过计算机网络环境进行学习的基本特点,学员从业务应用角度了解天气预报的内容和流程、要素预报等各种天气的预报思路和预报着眼点。
通过本考试,考核学员掌握天气预报的内容和流程、了解要素预报的方法、熟悉各种天气的预报思路和预报着眼点的程度,以提高地市级和县级气象局预报、服务人员的基本业务素质。
(一)考试目标
全国气象部门地市级和县级气象局预报、服务人员。
(三)考试范围
天气分析
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- 特殊限制:
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