利用MICAPS操作平台建立多重相似预报系统
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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、平均日数、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。
Similitude forecasting is one of the main methods used by weather forecaster to make weather forecast. Weather forecaster always gives out the opinion, according to accumulation of the similar weather information record in history and synthetical judgment. The purpose of the study is to create multi-similitude forecasting system, which is based on the theory and formula of similitude weather forecast, so as to provide valuable objective tool for weather forecasting.
Historical material of 500hPa from 1951 to 2005, and historical weather element information of 80 meteorological observation stations in Gansu Province were utilized. User can select different kinds of parameters to put into the system, including historical material and collative central document, the start year and end year, key area, average days, slippage days, effectivity of forecasting and so on. Similar weather examples could be found out by using formulas of similar factors theory. At last, the historical weather elements database was transferred by MICAPS system in order to give direction to forecasting.
Synthetical analysis of similar factors theory formulas within many similitude forecasting were analyzed in this study, and traditional single calculation mode had been improved, which could make the application very easy, since the systematical combination of the system and MICAPS.
In this study,multi-similitude factors have been used in the calculation of forecasting; the conclusion is more significant of reference and the system is more applicable in result; multi-similitude forecasting system has reached the requirement of general operation in meteorological department, which could be an assistant of daily weather forecasting; and the role of forecasting instruction is outstanding. It's own characteristics and creative points.
The study of the multi-similitude forecasting system is based on practical operation requirement. The system can be used as a forecasting tool in any meteorological stations when the work of exploitation is finished. During the system exploitation, convenience of transplanting is considering, therefore, green software is made. When it is used, the only thing we need to do is copy directly and set parameters. The merit of the system is new information and historical material can be well compatible with each other, which makes popularization much easier. After the test in the central meteorological observation of Lanzhou area, it is found that the system is significant for weather forecasting and worth to apply in any meteorological observation stations.
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、平均日数、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。
Similitude forecasting is one of the main methods used by weather forecaster to make weather forecast. Weather forecaster always gives out the opinion, according to accumulation of the similar weather information record in history and synthetical judgment. The purpose of the study is to create multi-similitude forecasting system, which is based on the theory and formula of similitude weather forecast, so as to provide valuable objective tool for weather forecasting.
Historical material of 500hPa from 1951 to 2005, and historical weather element information of 80 meteorological observation stations in Gansu Province were utilized. User can select different kinds of parameters to put into the system, including historical material and collative central document, the start year and end year, key area, average days, slippage days, effectivity of forecasting and so on. Similar weather examples could be found out by using formulas of similar factors theory. At last, the historical weather elements database was transferred by MICAPS system in order to give direction to forecasting.
Synthetical analysis of similar factors theory formulas within many similitude forecasting were analyzed in this study, and traditional single calculation mode had been improved, which could make the application very easy, since the systematical combination of the system and MICAPS.
In this study,multi-similitude factors have been used in the calculation of forecasting; the conclusion is more significant of reference and the system is more applicable in result; multi-similitude forecasting system has reached the requirement of general operation in meteorological department, which could be an assistant of daily weather forecasting; and the role of forecasting instruction is outstanding. It's own characteristics and creative points.
The study of the multi-similitude forecasting system is based on practical operation requirement. The system can be used as a forecasting tool in any meteorological stations when the work of exploitation is finished. During the system exploitation, convenience of transplanting is considering, therefore, green software is made. When it is used, the only thing we need to do is copy directly and set parameters. The merit of the system is new information and historical material can be well compatible with each other, which makes popularization much easier. After the test in the central meteorological observation of Lanzhou area, it is found that the system is significant for weather forecasting and worth to apply in any meteorological observation stations.
引文
[1] 康绍军，余卫东．基于相似离度的相似预报系统[J]．河南气象，2002，(3)：23-24．
[2] 李开乐．相似离度及其技术[J]．气象学报，1986，44(2)：176-183．
[3] 刘爱梅，王金霞，卓鸿．相似离度法在逐日降水概率预报中的应用[J]．湖北气象，2002，(3)：31-32．
[4] 周云霞，何慧．相似离度法在低温阴雨结束期预报中的应用[J]．广西气象，1998，19(1)：13-14．
[5] 金秀良，严宏志，唐红艳，等．用500hPa环流相似作兴安盟夏季降水量预报[J]．内蒙古气象，2002，(2)：13-14．
[6] 杜滨鹤，郭奎英，秦成福，等．鹤壁市暴雨相似预报系统[J]．河南气象，2003，(1)：17-18．
[7] 何小娟．相似离度在钦州市月降水量预报中的应用[J]．广西气象，2002，23(2)：16-18．
[8] 林开平，郑宏翔，董良森．用数值预报产品根据相似法制作广西暴雨落区预报[J]．广西气象，1999，20(2)：3-5．
[9] 张丰启，张爱华，贺业坤．相似离度在山东省冰雹预报逐级指导技术中的应用[J]．山东气象，2000，(4)：11-13．
[10] 张丰启，崔晶．相似离度在入型判别和定时、定点、定量预报中的应用[R]．
[11] 许炳南，周颖．贵州春季冰雹短期预报的高空温压场相似法[J]．高原气象，2003，22(4)：426-430．
[12] 王遂缠，王锡稳，李栋梁，等．相似离度在甘肃省冬春季强沙尘暴天气入型判别和预报中的应用研究[J]．中国沙漠，2004，24(6)：724-728．
[13] 李一平，康玲，宋丽英．相似离度方法在沙尘暴预报中的应用[J]．内蒙古气象，2004，(2)：5-7．
[14] 张延亭，单九生．影响相似预报效果的几个因素[J]．江西气象科技，1997，(3)：12-14．
[15] 颜梅，范宝东，满柯，等．黄渤海大风的客观相似预报[J]．气象科技，2004，32(6)：467-470．
[16] 陶云，尹东屏，曹杰，等．相空间相似预报的一种新方法[J]．气象科学，1999，19(1)：73-78．
[17] 闫丽凤，蔡则鹏，王建国．场相似在汛期暴雨预报中的应用[J]．气象，1999，25(2)： 33-39．
[18] 王萍，孔秀梅，杨洪敏，等．天气图相似检索研究[J]．天津大学学报，2004，37(3)：264-268．
[19] vhf interservice GmbH. Fractal Weather forecast [OL] . http://www.vhf-interservice.com/projects/weather/weather_gb.html,2007.
[20] Andrew J. Monaghana, David H. Bromwicha, He-Lin Weib, Arthur M. Cayettec, Jordan G. Powersd, Ying-Hwa Kuod, and Matthew A. Lazzarae. Performance of Weather Forecast Models in the Rescue of Dr. Ronald Shemenski from the South Pole in April 2001~* [J/OL] . American Meteorological Society, 2003, 18 (2) :142-160.
[21] Paul M. Markowski and Jerry M. Straka. Some Observations of Rotating Updrafts in a Low-Buoyancy, Highly Sheared Environment [J/OL]. American Meteorological Society, 2000, 128 (2) :449-461.
[22] Louis Garand and Christopher Grassotti. Toward an Objective Analysis of Rainfall Rate Combining Observations and Short-Term Forecast Model Estimates [J/OL]. American Meteorological Society, 1995, 34 (9) :1962-1977.
[23] 中国气象局重点工程办公室9210工程项目组，人机交互处理系统计数开发组．MICAPS系统管理员手册[Z]．北京：气象出版社，1999．
[24] 石研，董小明．海明校验的理论分析及仿真实现[J]．安徽师范学院学报，2003，9(2)：68-70．
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[26] 王胜林．样本线性相关系数的几何解释[J]．数学通讯，2007，(3)：13
[27] 张宏林．Delphi 7程序设计与开发技术大全[M]．北京：人民邮电出版社，2004．
[28] 杨仁勇．用曲面系数拟合方法作高度场相似分析[J]．贵州气象，1999，23(2)：16-18．
[29] 王斌生，朱海利，段昌辉．谐波分析在旱涝气候预测中的应用[J]．咸阳师范学院学报，2004，19(4)：47-49．
[30] 刑纪元．谐波分析在短期气候预测中的应用[J]．山东气象，2005，25(2)：14-15．
[31] 刘运成．用谐波分析方法做长期天气预报[J]．四川气象，1998，18(4)：20-21．
[32] 陈静．图形模式识别方法及其在中期雪灾天气预报中的应用[J]．应用气象学报，2002，13(1)：109-116．
[33] 马振锋．因子集成及综合相似预测模型的研究和应用[J]．成都气象学院学报，1999， 14(1)：40-45．
[34] 李德友．动态相似多元判别方法在释用数值预报产品中的应用[J]．四川气象，2003，23(1)：4-18．
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