我国中长期天气预报的发展

第三节　我国中长期天气预报的发展

一、我国长期天气预报的发展

我国的长期预报，正如在世界上一些国家一样，采用的预报方法基本上是综合性的，这也是由我国的国情决定的。在我国最先进行长期预报研究工作的是涂长望，他根据沃克的理论和方法研究了我国冷暖旱涝同世界各地的关系，并建立了回归方程。建国以后，杨鉴初针对我国台站的气象资料残缺不全的实际情况，研究出一种运用气象要素历史演变的规律制作一年以上长期预报的方法。这种方法简便易行，对我国广大气象台站开展长期预报业务起了良好的推动作用。50年代中期以来，我国长期预报工作者对国际上几大学派的理论和方法给以较多的注意，并开始探索结合东亚天气气候特点和我国实际情况的长期预报。

自1958年以后中央气象台每年10～11月组织第二年度预报，内容包括当年10月到第二年9月的东亚大气环流、我国气温及降水的月距平分布及初霜、终霜、台风、寒露风等一些特殊项目。自60年代初每年3月组织当年的汛期天气预报汇商，由全国各省、市、自治区气象局共同讨论，重点是6～9月的降水分布。此外每月22日做下一个月的环流、气温、降水及一些特殊天气的订正预报。另外，长江流域规划办公室自1973年以来每年4月初组织长江流域水文气象预报，交流预报经验，对推动我国的长期预报工作也起到了良好的作用。

最近十年来，随着对长期天气预报的客观需要和研究工作的进展，这个问题在国际上已引起科学家和各国政府的充分重视。如1986年9月29日一10月3日在索非亚召开了第一次长期预报讨论讲座会，就标志着长期预报已成为国际气象界所关注的一件大事，同时也反映出WMO及各国科学家对长期预报的浓厚兴趣。另外WMO制定的世界气候研究计划中，把月和季时间尺度的长期预报的物理基础列为三个主攻方向的首位，并制定了相应的长期天气预报研究计划。面对着国际长期天气预报研究工作的迅速发展和国民经济建设对长期天气预报日益迫切的需求，国家气象局在“七五”科研计划中把“长期天气预报理论、方法和资料库建立”作为重点研究项目。这项工作在1986～1990年间，在大气环流异常的三维结构和低频变化的诊断分析、理论研究和数值试验方面取得了重要的进展，对于加强月季时间尺度长期预报的物理基础和改进业务长期预报方法都有重要价值。在大气环流异常变化及我国旱涝和温度预报方法的研究方面，重点抓住了影响我国汛期主要雨带位置的西太平洋副热带高压的南北位置变化规律和造成我国低温（冷害）的极涡活动规律，并对之进行了深入的研究，形成了我国东部地区夏季旱涝趋势长期预报的概念模型和预报方法，以及以极涡参量的季节变化规律为基础的我国大范围气温长期预报方法。这些成果对我国的长期预报现行的业务季节预报不仅有重要的指导价值，而且在实际长期预报业务工作中发挥了有益的作用。在影响长期天气过程的物理因子方面，重点研究了3～5年大气本身的低频振荡，并通过大尺度海气相互作用与ENSO事件的联系，发现了许多很有意义的事实。另外在长期数值天气预报方面也取得了很大的进展，例如，在过去多年研究的七层谱模式基础上改进了包括地形在内的模式框架，提高了数值计算精度；在物理过程参数化方面引进了先进的辐射计算方案，改进了云和辐射的相互作用过程，从而使该模式具有制作一个月以内逐日预报的能力；而且还将非定常地气耦合距平模式发展成业务运行的模式，其产品已正式提供给国家气象中心长期科作每月长期预报使用。

二、我国中期天气预报的发展

我国中期天气预报业务是在50年代初开始的，主要根据天气分型并结合预报员的经验发布不定期和特约的中期预报。50年代中期试用了前苏联的帕加瓦中期预报方法，同时以南京大学气象系陈其恭为代表的一部分气象工作者也介绍了美国一些中期预报方法，当时这些方法对我国是有启发的，但预报效果并不好。

1958年在兰州召开了第一次全国中期预报经验交流会，对中期预报业务起了积极推动作用。1960年中央气象局推广了四川汛期中期预报方法，虽然预报时效一般仅为三天，但却指出了值得以后深入讨论的问题。例如，预报时效延长时如何考虑天气气候背景，以及不同尺度影响系统之间的关系、环流形势的转换等。1958年中央气象台在试用帕加瓦方法后又对赫拉勃罗夫的中期预报方法进行了试验，进一步证实了中期预报的关键在于对大型环流转变或调整的认识，但对自然周期的转变预报未从根本上提出有效的办法，因而无法在日常预报业务中使用。试验表明，要走我国自己中期预报的路子，只有从提高气象科学理论水平、加深对中期天气过程的认识以及随之建立日常预报工具等方面入手。因而在以后的二十年中，一方面以气象业务部门为主，从本地区的实际需要出发，着重于灾害性和关键性天气的中期预报，用揭露和认识中期过程的天气事实为主要依据，分析中期天气物理过程，力求得出有一定物理决议的中期预报模式或指标；另一方面则以科学院和院校为主，利用近代数学和力学的理论方法，并以数值分析和数值试验为重要手段，结合气象学的问题创立新的理论或方法。经过多年的试验研究之后，我国的中期数值预报已经初具规模，从1991年元月起已经用T42L9谱模式实现业务运行，T63L15模式也在试验之中。

然而中期预报毕竟是个复杂的问题，只能分阶段进行。今后几年可能应注意以下几方面的工作。

（1）加强中期天气过程及其物理机制的总结和研究。中期天气过程是中期天气预报的基础，对其物理机制的研究又是日常预报和数值预报之间的桥梁，起着重要的纽带作用。

（2）积极开展数值试验，逐步完善已有的中期数值预报模式。但应注意，在广泛使用数值预报后，相当长一段时间内常规预报方法不仅不能取消反而应该加强，而数值预报则能验证人们对大气过程的认识，以提高常规预报能力。所以两者是相辅相成、相互促进的。今后的预报员应在熟悉模式的基础上，不断积累和总结数值预报产品使用的经验，积极研究天气形势与天气现象的联系，才能为开展中期的模式输出统计方法（MOS法）等以数值预报产品应用为基础的中期天气客观预报做好充分的准备。

（3）大力改进和建立中期预报工具和方法。现有的工具和方法，有的对揭露环流形势“突变”的能力仍较差，有的还不能为广大台站所普遍使用。另外，对已经了解到的中期天气过程物理因子尚缺乏可用于日常业务的工具，因此，当前必须从完善工具和方法入手。随着对中期天气过程的深入了解，必有更多、更新的预报工具和方式在中期预报业务中得到使用。