2017年11月7日 天气分析全过程

3因为之前提到了天气预报体验,本文将以流水账形式记录一次天气分析和预报的全过程。

本来按理先看的是“可预报性”,即将集合预报的500hpa高度场调出来,看一下哪些信号清晰,哪些信号薄弱。然而今天网络实在差得很,根本载不出那么多图,所以只能用一个步骤代替:看可预报度预报。它代表了你用确定性预报来估计环流形势和具体天气的可信度。


看起来大抵是可预报的,但还需要做一些修正。我们便再不关心确定性预报中与集系情况的差异,除了预报降水概率的时候。

先看数值预报,寻找需要重点关注的事情。风廓线图最容易做到这一点。




两幅图基本可以独立地划出基本类似的时间区域,表明这里有两次主要要关注的冷空气过程。在这两次过程前的周三的天气可以考虑用自动预报报出。气温需要根据辐射降温和盆地的经验进行修正,最低气温向低修为0℃,最高根据温差经验去到16℃;降水概率给为0。由于凌晨有可能跌破0℃,需要给出低温注意报。

除此之外再没有能够自动预报的区间,我们需要逐个去看。

周三晚上从风廓线立刻可以看到是一次冷锋+高空槽降水过程,直接打入冷空气专项分析区。同时根据0℃线的高度距离地面很近,需考虑降雪概率。可以看到直到周五早晨都需要考虑降雪概率。此外,周六晚间也有一定降雪概率。将这些降雪概率在表中先填出来,并且将表格里自动预报出的降水概率也先在表中填上颜色,方便之后分析。

在表中有很大一部分可以先排除沙尘的可能性。在没有冷空气、吹着冷高压后部南风的情况下,不可能出现沙尘。此外,表中集系最大降水量是4mm,也可以直接排除强降雨。再按照数值预报以及风廓线中700~850hpa的风的情况,为有可能出现大风的时段先填上色。

接下来看另外一份数值预报,方框是我一眼抓到的元素。

从这些数据中一眼可以看到需要分析的关键:

(1)周三深夜的冷空气过境,大风、降雨或降雪,昼间低温以及周五早晨的辐射最低温。

(2)周五白天在冷空气撤去时仍有云系,分析此云系来源。

(3)周六下午到夜里的冷空气以及相应的降水概率。

(4)周三下午、周日下午的云哪里来的。

至此,我们已经得到了这样一张表格。它虽然没有完全完成,但是至少已经能够一目了然。

最重要的事情是确定冷空气的过境时间。我们采用这幅图,可以定在周四的凌晨1~2点。这件事需要经过气压场和温度场确认,只需要看看EC就可以了,没有本质的困难。

看到EC,似乎两点的时候还差一些,可能需要三点多,但风可能会更早一些起来。但并没有人关心到底是两点还是三点到,我们只需要关心冷空气是凌晨到就行了。把周三晚间的相关降雪概率和寒冷提示删除。同时根据EC的阵风预报,将风提升为注意报水平,并将沙尘分析提上日程。

删除周三的降水概率之前,我们还必须要看一看周三下午的云是哪里来的。

这种小甜品配上这种可降水量,特别加上槽线偏南,实在没觉得它有什么实力会造成降水。死心删除降水概率。

接下来考虑沙尘的问题。这个天气形势在不考虑降水的情况下对沙尘非常非常友好。

现在有沙尘的数值预报,我们就看一看它给出了什么样的结果。

果然不负所望,报出了一轮较强的起沙过程。但是需要特别注意的是这里有降水的影响,所以我们必须结合降水一起分析。然而,在冷空气到达时,降水概率并不大。特别从露点温度看到,这股冷空气在冷空气到达时是相当干的。这就确信了沙尘发生的可能性。但是预报沙尘时还要考虑一点今年沙源地的情况是不错的。这可以为我们压一压沙尘峰值。


数值预报给出了两三百的峰值浓度,在我校稍东北一些有四五百的浓度,这也是需要警惕的。我们为凌晨到上午打上注意报,因为下午下雨的可能性大增。


趁热打铁,分析一下周六晚间的冷空气形态。相当标准的沙尘形态。可以分析到冷空气的到达时间是当日傍晚。据EC预报,早间沙尘消散,我们姑且信了——但必须注意,在沙源地条件较差的时候,比如去年十一月,这样的形势是没法让沙尘消散的。我们依稀记得去年的11月10日和11日兰州的沙尘。

这股沙尘还要继续关注。


接下来处理的是两股冷空气的降雪概率。只需要零度层高度这一项物理量就可以了。降雪概率简单地以这三条为界,分为低、中、高。

填上色之后要对照之前的那张风廓线图,取一些平均值。于是我们得到了这样的表格:

接下来还需要再精细一些做的事情是:

(1)周四下午为什么有降水概率,有什么天气系统?

(2)这个天气系统会持续到周五下午吗?周五凌晨要考虑降雨可能吗?

(3)判断周四会有多冷,是不是要发特别注意报。

(4)周六至周日有什么系统?


我们要做的是看环流形势来回答这几个问题。实际上,最方便的看大环流的方法就是500hpa高度+风+湿度和近地面气压场。第一个问题看起来仅仅是一个锋面的问题,相同的方法可以回答第二个问题——周五不可忽视降雨可能,因为青藏高原确有高空槽发展——这是与周四下午不一样的天气系统。我们在天气系统栏进行标注,以区分这两次过程。




第三个问题参考的是对湿冷很有心得的MeteoBlue。它的回答是:白天最高气温为5℃。综合风速和降水可以给出体感温度。前后体感温度下降18℃,体感温度最低-2℃,这并不是需要更高级别注意报的水准,因此忽略。

由于网络不好,第四个问题也只能留给电脑解决了。粗略地看过去,似乎仅仅是平直环流上的几个小小波动,形势似乎比较混沌,决定不再去关心。预留一些降水概率等待下一次的分析。

最后,我们得到了一个最终版的表格。这一个过程大约需要60分钟——在网络条件好的情况下。在我这样网络条件非常糟糕的情况下又在边写文章,实际用时去到了100分钟。

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