李幫英

摘 要：隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，氣象觀測(cè)能力與氣象預(yù)報(bào)模式不斷完善，數(shù)值預(yù)報(bào)在航空氣象預(yù)報(bào)的優(yōu)勢(shì)日益凸顯出來(lái)。基于以上認(rèn)識(shí)，本文通過(guò)分析數(shù)值預(yù)報(bào)格點(diǎn)資料類(lèi)別，在雷暴對(duì)流產(chǎn)生原因的判斷及預(yù)報(bào)、飛機(jī)積冰產(chǎn)生原因的判斷及預(yù)報(bào)、飛機(jī)顛簸預(yù)報(bào)、航天預(yù)報(bào)中WAFS產(chǎn)品的應(yīng)用等方面對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)格點(diǎn)資料在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品；氣象預(yù)報(bào)；數(shù)值預(yù)報(bào)格點(diǎn)資料

中圖分類(lèi)號(hào)：S165 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180233215

現(xiàn)代數(shù)值預(yù)報(bào)是通過(guò)氣象相關(guān)信息的采集、監(jiān)測(cè)、模式輸出等相應(yīng)流程后，制出一定天氣要素的預(yù)報(bào)方式。數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用的探究，對(duì)提高雷暴、積冰等氣象預(yù)報(bào)的正確性，提高氣象服務(wù)水平，保障航空客戶的生命財(cái)產(chǎn)安全有重要意義。

1 數(shù)值預(yù)報(bào)格點(diǎn)資料類(lèi)別

飛機(jī)飛行的特定要求決定了航空天氣預(yù)報(bào)的重點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)，航空預(yù)報(bào)包括：飛機(jī)顛簸情況、雷暴對(duì)流、飛機(jī)積冰、云高、能見(jiàn)度等內(nèi)容。在過(guò)去的幾十年，我國(guó)航空天氣預(yù)報(bào)主要通過(guò)氣象圖和傳真機(jī)的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)氣象中心發(fā)布內(nèi)容的接收。但氣象預(yù)報(bào)人員雖然得到信息，但只能靠猜測(cè)來(lái)得到氣象狀況發(fā)生的時(shí)間、物理量和地點(diǎn)的變化。現(xiàn)階段，通信技術(shù)日益發(fā)展，計(jì)算機(jī)成本降低使得預(yù)報(bào)人員可以使用更多的數(shù)值預(yù)報(bào)相關(guān)產(chǎn)品。我國(guó)現(xiàn)在廣播WAFS數(shù)值預(yù)報(bào)NWP格點(diǎn)資料，包括間隔為6h，預(yù)報(bào)時(shí)間6～36h，100～700共7個(gè)層次風(fēng)場(chǎng)U、V分量和溫度的亞洲格點(diǎn)場(chǎng)產(chǎn)品。此外，格點(diǎn)資料有400～900hpa垂速度與相對(duì)濕度的類(lèi)型，200～900hpa的高度場(chǎng)類(lèi)型等。

2 數(shù)值預(yù)報(bào)格點(diǎn)資料在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)雷暴對(duì)流產(chǎn)生原因的判斷及預(yù)報(bào)

NWP系統(tǒng)參數(shù)不是固定的，比如：如果預(yù)報(bào)時(shí)間段為10h的WAFS預(yù)報(bào)資料，預(yù)測(cè)人員可以將水汽運(yùn)動(dòng)散度在800hpa情況時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)，然后在一張較為詳盡的地形圖紙上進(jìn)行疊加。工作人員在運(yùn)算水汽運(yùn)動(dòng)速率時(shí)，由于底層水汽的集聚對(duì)雷暴有影響，可用對(duì)水汽通量輻合進(jìn)行計(jì)算的辦法來(lái)預(yù)測(cè)。當(dāng)850hpa上升到250hpa時(shí)，工作人員通過(guò)計(jì)算上升氣塊同環(huán)境溫度的差異，可以計(jì)算出此層次的氣塊受到浮力的大小，此浮力數(shù)值表示氣塊在從850～250hpa之間可能出現(xiàn)的氣象問(wèn)題，在估測(cè)雷暴的高度和強(qiáng)度方面有重要的價(jià)值。上文提到的水汽通量序列圖可以對(duì)不用時(shí)間點(diǎn)的底層水汽輻合對(duì)流發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè)。此預(yù)報(bào)產(chǎn)品針對(duì)對(duì)流構(gòu)造進(jìn)行預(yù)報(bào)的的指標(biāo)有以下2個(gè)：對(duì)低層溫度場(chǎng)，水汽場(chǎng)每天變化的影響，證明白天對(duì)流穩(wěn)定度低；海陸加熱不均勻，以及由于地形原因產(chǎn)生海陸風(fēng)和低層水汽通量輻合的綜合影響。此外，氣塊浮力要素對(duì)低層溫度、水汽多少和對(duì)流層頂部構(gòu)造的變化也有影響，工作人員在判斷雷暴發(fā)展高度時(shí)，可以通過(guò)氣塊受到零浮力處的位置和氣塊穿過(guò)對(duì)流層所受阻力的變化進(jìn)行判斷。

2.2 對(duì)飛機(jī)積冰產(chǎn)生原因的判斷及預(yù)報(bào)

飛機(jī)的積冰問(wèn)題對(duì)飛機(jī)安全行駛有重要影響，在我國(guó)的晚秋初冬和冬末早春時(shí)節(jié)，經(jīng)常發(fā)生飛機(jī)積冰現(xiàn)象。飛機(jī)發(fā)生積冰，會(huì)大大影響其功能使用和性能變化：如小型飛機(jī)過(guò)度增重承載超限或飛機(jī)升力減弱等。飛機(jī)在-14～0℃的區(qū)域遇到有一定規(guī)模的冷水滴時(shí)，容易發(fā)生積冰，在-5～-9℃的區(qū)域積冰最為嚴(yán)重。通過(guò)WAFS的格點(diǎn)預(yù)報(bào)信息，工作人員可以在分析相對(duì)濕度后。預(yù)測(cè)飛機(jī)積冰的指數(shù)，其公式如下：積冰指數(shù)=（（RH-50）×2）×（T×（T+14/-49））數(shù)值RH代表相對(duì)濕度，T則表示環(huán)境溫度，飛機(jī)的積冰指數(shù)表飛機(jī)積冰可能在什么地方出現(xiàn)。為使得飛機(jī)積冰出現(xiàn)位置、高度等參數(shù)更加明確，工作人員通過(guò)在每條航線上設(shè)置積冰預(yù)報(bào)產(chǎn)品，然后分析航線剖圖，對(duì)顯示的積冰情況進(jìn)行預(yù)算。

2.3 對(duì)飛機(jī)顛簸的預(yù)報(bào)

飛機(jī)顛簸，指飛機(jī)發(fā)生振顫、搖晃等現(xiàn)象，使得飛機(jī)駕駛員對(duì)飛機(jī)的操控困難。飛機(jī)顛簸的嚴(yán)重程度與遇到亂流的大小，本身飛行的時(shí)速和飛機(jī)的體積有關(guān)。此外，氣層的風(fēng)切變大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)氣層的垂直反轉(zhuǎn)情況，當(dāng)飛機(jī)通過(guò)急流時(shí)，且飛機(jī)垂直風(fēng)切變大，會(huì)造成飛機(jī)顛簸。NWP系統(tǒng)對(duì)區(qū)域氣象變化的呈現(xiàn)并不確切，只能通過(guò)對(duì)區(qū)域氣象平均值進(jìn)行預(yù)報(bào)。

2.4 航天預(yù)報(bào)中WAFS產(chǎn)品的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)航天預(yù)報(bào)WAFS數(shù)值產(chǎn)品在溫度和高空風(fēng)的預(yù)告方面應(yīng)用最廣。WAFS數(shù)值產(chǎn)品垂直分層較為豐富，將溫度和高空風(fēng)的預(yù)告圖包含其中，可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用。航空公司根據(jù)自身需求，可隨意制定多個(gè)區(qū)域的高空風(fēng)、溫度氣象、以及對(duì)流頂層的預(yù)報(bào)圖，WAFS數(shù)值產(chǎn)品資料還可以根據(jù)自身需要制作速度、降水場(chǎng)，垂直速度等方面的預(yù)報(bào)圖。此外，工作人員通過(guò)溫度和高空風(fēng)的預(yù)告場(chǎng)數(shù)據(jù)分析，能夠制作航線分析圖。

3 結(jié)語(yǔ)

工作人員通過(guò)運(yùn)用數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)水汽通量輻合進(jìn)行計(jì)算，可預(yù)測(cè)雷暴對(duì)流產(chǎn)生的強(qiáng)度與高度；使用WAFS的格點(diǎn)預(yù)報(bào)信息，可以分析飛機(jī)積冰的位置和高度；WAFS數(shù)值產(chǎn)品同時(shí)可以準(zhǔn)確進(jìn)行溫度和高空風(fēng)的預(yù)告。通過(guò)分析可得，數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用的探究，對(duì)提高雷暴、積冰等氣象預(yù)報(bào)的正確性，提高氣象服務(wù)水平，保障航空客戶的生命財(cái)產(chǎn)安全有重要意義。因此，氣象部門(mén)應(yīng)在以上方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的使用。