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国家气象中心 编

图书标签:

• 天气预报
• 气象学
• 数值预报
• 观测技术
• 预报方法
• 气象数据
• 模式分析
• 科学研究
• 行业技术
• 2015年出版

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502963668

版次：1

商品编码：12085924

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-10-01

用纸：胶版纸

页数：497

字数：815000

正文语种：中文

内容简介

　　《天气预报技术文集（2015）》收集了2015年4月在北京召开的“2015年全国重大天气过程总结和预报技术经验交流会”上交流的文章51篇，分为“大会报告”、“暴雨、暴雪”、“台风与海洋气象”、“强对流天气”、“雾霾、高温等灾害性天气及中期预报”五部分内容。
　　《天气预报技术文集（2015）》可供全国气象、水文、航空气象等部门中从事天气预报预测业务、科研和管理的人员参考。

目录

编者的话

第一部分 大会报告
1409号超强台风“威马逊”强度再分析
高空偏北风背景下高污染形成的环境气象机制研究
ECMwF对西北太平洋台风路径的异常预报误差原因分析
两种雷暴大风的结构特征及其环境条件对比分析
河北副热带高压外围降水特征与预报
深圳新一代天气雷达山体阻挡的订正方案及其效果检验
2014年初湖南三次雨雪过程对比分析
一次暴雨天气的西南低涡结构特征分析
一次罕见路径雷暴造成的北京局地强降水过程的成因分析

第二部分 暴雨、暴雪
光流法在暴雨预报检验中的应用研究
青藏高原东北部一次暴雨过程分析
一次初春季节伴随强降温的暴雨天气分析
2014年春末华南一次暖区暴雨的成因初探及数值预报检验
一次大暴雨的干侵入和卫星云图演变特征分析
吉林省两次初冬区域性暴雪过程对比分析
2014年12月乌鲁木齐日极端暴雪中尺度分析
湖南汛期暴雨天气过程主客观分型
山脉地形对云南冷锋切变型强降水的影响
一次四川盆地低涡型特大暴雨过程分析
“0816”渤海西岸局地暴雨过程的多尺度分析
2014春节假期黄土高原雪灾特点及成因

第三部分 台风与海洋气象
台风“威马逊”和“海鸥”与大尺度环流相互作用对云南暴雨落区的影响
“海贝思”（1407）低压螺旋雨带的中尺度结构
台风“海鸥”降水的特点及成因分析
1311号台风“尤特”的等熵位涡分析
2013年影响湖南的两次相似路径台风暴雨对比分析
全球热带气旋降水日变化研究
环境风垂直切变在近海台风快速增强过程中的统计特征
一次引发黄渤海大风的爆发性气旋过程的诊断分析
黄渤海一次持续性大雾过程的边界层特征及生消机理分析
台风“凤凰”的路径和强度变化及其对无锡地区影响的诊断分析

第四部分 强对流天气
三峡谷地三类突发性中尺度暴雨概念模型研究
黄淮中西部圆形MβCS的强对流天气特征及结构和形成机制
我国中东部暖季短时强降水天气的环境物理量统计特征
“威马逊”台前飑线环境场及其多普勒雷达特征研究
甘肃省短时强降水的分布特征及中尺度环境条件配置
2007—2013年河北省飑线的特征分析
内蒙古典型暴雨过程中尺度特征及非常规观测资料的应用
山西北部强对流天气多普勒雷达径向速度特征
一次引发暴雨天气的中尺度低涡过程的数值研究
“2014．7·24”宜宾南部山区局地大暴雨中尺度分析

第五部分 雾霾、高温等灾害性天气及中期预报
1981一2013年上海市霾时间序列演变特征及影响因素分析
2014年APEC会议期间呼和浩特市灰霾日及与2013年气象条件对比
北京地区一次持续雾霾过程特征分析
2013—2014年冬半年北京重污染过程气象传输条件分析及预报指数初建
1959—2012年湘潭市大雾的时空分布特征及其发生的天气形势分类
2015年2月21日内蒙古风雪沙尘天气分析
近10a甘肃沙尘暴统计特征及3．9沙尘暴天气特征对比分析
概率回归等级方法在宁夏分级沙尘预报中的应用
低温阴雨背景下2014年南京青奥会精细化预报技术分析
中小河流洪水气象预警技术及业务应用

气象观测与数据同化技术新进展 图书简介 本书系统梳理了近年来全球气象观测技术和数据同化方法领域取得的重大突破与前沿进展。内容聚焦于新一代观测系统的发展、观测误差的精细化处理，以及如何利用先进的数值方法将异构观测数据高效、准确地融入数值天气预报（NWP）模型中，从而显著提升预报的时空精度和可靠性。 第一部分：新一代气象观测系统 本部分深入探讨了当前正在部署或处于研发阶段的尖端气象观测技术，这些技术正逐步改变我们对大气状态的认知能力。 1. 卫星遥感技术革新： 重点介绍了新一代极地轨道气象卫星（如进一代的极轨星座计划）和地球静止轨道卫星（如新一代高时间分辨率观测平台）的关键改进。内容包括： 高光谱分辨率探测器： 对比分析了微波、红外和可见光高光谱仪在反演大气温度、湿度廓线以及云微物理参数方面的优势与挑战。探讨了如何处理高光谱观测数据的巨大数据量及其对同化系统的负荷。 星载激光雷达（Lidar）的应用： 详细阐述了云和气溶胶激光雷达（CALIOP类传感器）在精确测量云顶高度、云光学厚度及气溶胶垂直分布方面的最新进展。讨论了如何量化激光雷达观测的非线性特征，并将其有效地纳入四维变分（4D-Var）或集合卡尔曼滤波（EnKF）框架。 GNSS反射信号及掩星技术： 综述了利用全球导航卫星系统（GNSS）的反射信号进行低层大气湿度探测的新方法，以及掩星技术在提供高精度垂直廓线方面的独特价值。 2. 现代地面和探空系统升级： 相控阵天气雷达（Phased Array Radar, PAR）： 详细介绍了PAR在实现极快扫描速度和多模式同步观测方面的技术突破。讨论了PAR数据在识别强对流天气（如龙卷风、冰雹）初生阶段的潜力，以及如何处理相控阵雷达数据中常见的旁瓣干扰和栅瓣效应。 新一代探空仪技术： 探讨了新型微电子传感器（如MEMS技术）在提高探空仪测量精度、降低测量延迟以及扩大探测范围方面的应用，特别是针对平流层和中层大气的高精度测量。 无人机（UAV）在边界层观测中的角色： 重点分析了无人机搭载小型化高精度传感器（如温廓仪、微波辐射计）在获取高时空分辨率边界层湍流结构和污染传输过程中的实地观测案例与数据质量控制标准。 3. 海洋与水文气象观测融合： 阐述了海洋浮标、水下滑翔器以及新型海面风场遥感技术如何为海洋耦合大气模式提供关键的初始条件和边界层信息。讨论了海气通量参数化方案对预报性能的影响。 第二部分：先进数据同化理论与方法 本部分聚焦于将海量、异构的观测信息转化为对数值模型初始场最优估计的数学和计算方法。 1. 混合同化框架的深化： 混合四维变分（Hybrid 4D-Var）： 详细解析了将集合统计信息（如集合协方差）融入经典4D-Var框架的最新进展。探讨了如何合理设计集合模型的尺度、时效性，以及在不同计算资源约束下的最优混合比例。 集合模拟的改进： 介绍了面向高分辨率模型的集合模拟技术，包括使用局部化技术（Localization）处理集合协方差的低秩问题，以及如何通过流依赖性（Flow-dependent）方法增强集合的准确性。 2. 变分方法的扩展与优化： 高维同化挑战： 讨论了当前针对全球和区域高分辨率模型（网格点小于4公里）的变分同化面临的计算瓶颈。内容包括预处理技术（如预条件子设计）、大规模并行计算架构下的优化算法选择。 观测算子（Observation Operator）的复杂化： 随着观测设备精度的提高，需要更精确的观测算子来模拟观测值与模型状态之间的关系。本部分分析了复杂物理过程（如云微物理、辐射传输）观测算子的非线性和计算效率问题。 3. 机器学习在数据同化中的新兴作用： 探讨了利用深度学习模型替代或辅助传统同化模块的探索性工作： 状态估计的替代： 使用神经网络从观测数据直接学习最优扰动场或背景误差协方差的替代模型。 偏差校正： 利用机器学习技术对卫星辐射观测和模式模拟输出之间的系统性偏差进行实时估计和校正，提高同化效率。 第三部分：观测误差的精细化估计 准确量化观测误差和背景误差是数据同化成功的基石。本书专门辟出章节探讨误差协方差的动态估计。 1. 背景误差协方差（B-matrix）的流依赖性： 强调了背景误差必须依赖于天气背景场本身（如风暴、锋面区域的误差应更大），而非简单的静态矩阵。介绍了基于EAGLE、Hybrid EnKF等方法来动态估计B矩阵的最新算法细节，特别是如何保证误差椭球在物理上合理。 2. 观测（R-matrix）误差的实时估计： 分析了如何利用观测系统敏感性（Observation Sensitivity）方法和“大样本”技术（如吸收法、快速更新循环）从实际观测残差中提取观测误差的统计特性，并纳入数据同化系统，以应对传感器老化、环境变化导致的误差漂移。 结语 本书旨在为从事气象数值预报、遥感应用及地球系统模拟的研究人员和工程师提供一份详实的参考资料，以期推动观测与同化技术向更高精度、更强鲁棒性的方向发展，服务于短期、中期及季节尺度天气预报能力的持续提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直就像是一场突如其来的甘霖，滋润了我对气象科学那颗干燥已久的心。虽然我不是专业的科班出身，只是一个对天气变化充满好奇心的普通爱好者，但当我翻开《天气预报技术文集（2015）》时，那种豁然开朗的感觉，至今仍记忆犹新。我一直对那些精准预报的背后是如何运作的感到好奇，是怎样通过复杂的计算和模型，将遥远天空中的云层变化，转化为我们日常生活中触手可及的“明天会下雨”的提示。这本书，就像一个循循善诱的老师，用我能够理解的语言，一点点揭开了这层神秘的面纱。它并非枯燥的学术论文堆砌，而是充满了前沿技术探索的活力，让我看到了科学家们是如何不断挑战极限，试图更准确地捕捉和预测地球的脉搏。那些关于数值预报模型改进、雷达技术应用、甚至卫星遥感数据处理的章节，虽然我无法完全深入理解其中的技术细节，但那种严谨的科学精神和不断创新的态度，深深地吸引了我，让我对这个领域产生了更深厚的敬意。我能感受到，每一条预报信息的背后，都凝聚了无数人的智慧和汗水，而这本书，正是他们成果的结晶，一次对人类认识自然能力的生动展示。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对自然现象充满好奇心的普通读者，我一直对天气预报背后的运作机制感到着迷。当我偶然翻阅到《天气预报技术文集（2015）》时，我简直被它所描绘的科学世界深深吸引了。这本书就像一位耐心的向导，带领我走进了天气预报技术的核心领域。我发现，那些看似神奇的预报，其实是无数科学理论和尖端技术的结晶。它用详实的案例和深入浅出的讲解，让我了解了数值天气预报模型的复杂性，以及它如何通过模拟大气运动来预测未来的天气状况。我还了解到，卫星遥感、雷达探测等高科技手段，是如何为我们提供宝贵的气象数据的。更令我惊喜的是，书中还探讨了如何利用云计算和大数据技术来提升预报的效率和精度，这让我看到了科技如何以前所未有的方式改变着我们对自然的认知。这本书不仅满足了我对天气预报的好奇心，更让我感受到了人类探索自然、改造自然的伟大力量。我强烈推荐给所有对天气和科技感兴趣的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初是被这本书的封面设计吸引的，那种抽象的、充满科技感的图案，让我立刻联想到精确的计算和未来的科技。当我真正开始阅读《天气预报技术文集（2015）》时，我才发现，这本书的内涵远比它的外表更令人惊艳。它巧妙地将复杂的科学理论与实际应用相结合，让我在欣赏科学之美的同时，也能看到这些技术是如何切实地影响着我们的日常生活。我记得其中有几个章节，深入浅出地讲解了数值预报模型的原理，以及如何通过不断优化模型参数来提高预报的准确性，这让我意识到，我们每天看到的“天气预报”，背后并非简单的“看天”这么简单，而是建立在一系列严谨的科学计算之上的。更让我印象深刻的是，书中还讨论了如何利用大数据和人工智能技术来辅助天气预报，这简直是将科幻电影里的场景变成了现实，让我对未来的天气预报充满了无限的遐想。这本书就像一扇窗户，让我看到了一个充满智慧和创新的天气预报世界，我为自己能够接触到如此优秀的作品而感到庆幸。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注大气科学发展并参与一些业余气象观测的爱好者，我一直期待能有一本能够系统性梳理近些年天气预报技术进展的著作。《天气预报技术文集（2015）》的到来，正好满足了我的这一需求。它不仅仅是一本技术手册，更像是一份详尽的行业发展报告，为我提供了一个观察行业前沿动态的绝佳窗口。我特别欣赏书中对不同技术分支的深入探讨，比如在短时预报方面，它详细介绍了如何利用多普勒雷达和闪电定位系统来提升对强对流天气的监测能力，这对于理解我国频繁发生的局部强降雨和雷暴天气至关重要。此外，书中关于气候模式改进和长期预报方法的研究，也让我对气候变化的影响有了更深层次的认识。我尤其对书中提及的一些新的数据融合技术感到兴奋，这些技术如何将多源异构的数据整合成一个统一的视图，进而提升预报的整体精度，这无疑是未来天气预报发展的重要方向。总而言之，这本书为我提供了一个宝贵的视角，让我能够更清晰地认识到天气预报技术是如何在不断进步的，以及这些进步如何服务于我们的社会和生活。

评分☆☆☆☆☆

《天气预报技术文集（2015）》的出现，对于我这样长期在气象领域工作的研究人员来说，无疑是一份及时的“精神食粮”。在如今信息爆炸、技术飞速发展的时代，保持对前沿技术的敏感度和持续学习至关重要，而这本书恰恰提供了这样一个高屋建瓴的平台。它不仅梳理了2015年前后天气预报技术领域的重要进展，更重要的是，它展现了不同技术方向之间的融合与发展趋势。我尤其对书中关于中小尺度数值天气预报模型的研究成果印象深刻，这些模型对于精细化预报，例如局地强降水、大雾、大风等具有重要意义。此外，书中对同化技术（data assimilation）的深入探讨，以及如何将新的观测资料（如风云系列卫星、雷达组网等）更有效地融入到模型中，为我们提供了宝贵的理论指导和实践参考。本书的价值在于，它不仅展现了“是什么”，更深入地挖掘了“为什么”和“怎么做”，这对于我们进行更深入的研究和技术创新非常有启发。它是一部值得反复研读，并从中汲取灵感的力作。