资料图表预报方法

资料图表预报方法_天气预报的发展史

第二节　资料图表预报方法

资料图表法利用单站气象资料制作预报工具，寻找规律预报天气的一种方法。这种方法有天气图结合效果更好，没有天气图可以单独使用。

气象台站使用的资料图表预报工具最多的是点聚图、曲线图、剖面图三种，现将其制作方法及怎样作预报作一简单介绍。

一、点聚图

点聚图是气象站应用最广的一种工具。它是根据实际经验，选出与某种天气出现有密切关系的几个气象要素，在坐标图上点聚的方法。图上点子的分布情况有规律，表示所预报的天气与所选取的气象要素关系好，可以采用。如果图上点子分布很不规则，表明所预报的天气与所选取的气象要素关系不好，就没有使用价值。所以制作点聚图的关键是气象要素的选择。目前，气象台站一般是以广大群众的看天经验，与气象员本身实际经验为线索来选取的，比如预报未来有无降水，就从群众经验“春东风，雨祖宗”出发，选取风向为相关要素之一。另外根据气象员实际经验，湿度大小、气压高低与未来降水关系也很密切，又选择湿度、气压为两个相关要素，这样就可以风向分类，以湿度为纵坐标，以气压为横坐标，绘制一张预报短期降水的点聚图了。

根据1956～1960年北京十月份历史气象资料制作的，用于预报北京24小时内有无降水的点聚图。它是这样制成的：选每日17时的气温和水气压为与降水相关的要素；取直角坐标，纵坐标表示17时地面气温，横坐标表示17时地面水气压。点聚时，凡是当日18时至次日18时出现过降水的，就按那天17时的地面气温值和水汽压值在相应的坐标位置上点上一个黑点；凡在该时间内不出现降水的，则以同样的方法画一个X。点聚完后，在黑点与X明显分界线的地方，划一条线将他们分开。它表明了17时的气温、水汽压值与17时以后24小时内是否出现降水的关系。作预报时，根据当日17时观测到的地面气温，水汽压值，在点聚图上找到其相应的坐标位置，看落在那个区域里，即可预报未来24小时内有无降水。

上面说的两个因子直角坐标点聚图，是最基本、最常用到的。经过不断发展，选取的因子由二个增加到三个、四个，坐标也由直角坐标发展到用极坐标。不但如此，为了求得点子分布有规律，有的采用分型点聚，即按不同季节、月份，或本站要素，或天气图，或剖面图特征，或曲线图的特征等等来分型。也有的采用过滤法，即将点聚图上不肯定区的点子，再选取两个因子制做第二张点聚图。同样，又可以选取两个因子对第二张点聚图中不肯定区的点子制作第三张点聚图。这样一次一次过滤，不肯定区的点子就少了。

其他还有百分比法、分离法，制作比较麻烦，这里就不一一介绍了。

二、曲线图

温、压、湿和风这几个气象要素的变化和天气变化之间，有着非常密切的关系。曲线图就是分析上述各要素的变化规律，与天气变化之间关系的一种工具。

取横坐标表示时间，纵坐标表示压、温、湿各要素值，逐日或逐时地根据要素值在坐标图点上点子，把同一要素的点子逐点连成曲线，这种图就是曲线图。根据需要，可将风，主要天气现象及日降水量填在图下边。

曲线图的种类很多，下面介绍常用的几种：

（1）综合要素曲线图将逐日2时、8时、14时及20时观测到的压、温、湿数值点绘在图上连成曲线（没有2时观测的站，点绘8时、14时、20时的压、温、湿数值），风向、风速、指示性云系降水量及重要天气现象，按照填图符号或数值填在图下边，这就是综合要素。它的优点是制作简单，要素概括的多，从图上可直接反映日较差，日变化，6小时及12小时变差。这是其他曲线图上看不出来的。在图上还可加上三条该月压、温、湿的多年平均值线，供查距平之用。距平就是当时的情况与平均情况的对比的差值。

（2）九线图在逐日14时压、温、湿曲线图上，附上该月14时温、压、湿的多年平均值和最高、最低平均值作成九条线，用以和最近出现的情况相比较，这种图称为“九线图”。为了简明起见，有的站把压、温、湿的纵坐标值累加调整，使压、温、湿三条平均值线并为一条，放在图的中央，这就由九线变成七线了。

九线图不仅能清楚地显示出各气象要素逐日之间的变化，而且能显示出当天的气象条件是接近还是远离常年平均状态；如果压、温、湿三条平均线重合的话，这对某一个月来说就有了一个相同的基准线，便于从历年该月选取相似过程。

（3）e——大曲线e—是指一时间的水汽压与温度的差位，把这差值连续点绘成曲线、就是e－t曲线。我们知道，反应了大气低层的水汽含量，而饱和水气压是随温度的升降而升降的，因此，e－t既近似地反映了低层大气接近于饱和的程度，又在一定程度上反映了水汽含量的多少，当e－t由负转正时，说明大气湿度增加，未来产生降水的可能性很大。

应用曲线图预报天气的方法，一个基本的原则，就是从大量的历史曲线图中寻找规律。目前气象台站的做法有以下几种；

①找出某种天气发生前，曲线图上各要素变化的特征，这种特征就是指曲线图上一些特别的情况，如出现压、温、湿高峰或深谷；气压下降到月极端最低平均线以下，湿度上升到极端最高平均线以上；气压连续下降，温湿连续上升以及日变化反常等等。显然，这些特征出现，后期天气一定有变化。我省春播期有这样一条指标：三月份气压升至高峰点后，且风力明显减小，则降水结束。如继续维持较大风力，则降水维持。

②选取相似过程同类天气过程反映在曲线图上，则必取相类似的形式。因此，根据预报当天的前期曲线形式，可从同月份或相邻月份的历史曲线图中选出相似过程，参照这个相似过程后期所伴随的天气，就可作为预报未来天气的参考。

③模式法通过选取相似过程发现，曲线变化形式相类似的过程，常常有着相类似的天气，因此，这些相似形式，可归纳为某种天气的共性，而建立模式，这就是“模式法”。有时同一个模式，后期天气也有不同，则就需要增加指标，把后期天气不一样的个例过滤掉，以提高模式的机率。

三、剖面图

剖面图是应用单站资料，综合分析天气过程，制作天气预报的一种工具。

取横坐标为日期，按先后自右而左。取纵坐标为一日中各次观测时间，按先后自上而下，然后把各时次观测到的气象要素数值用规定的符号及数字填入图内。这种图就是剖面图（图略）。

1．剖面图的填写

在每天每次观测时次位置上都要填写观测到的各项天象要素，包括气压、温度、绝对湿度、风向、风速、总云量、现在天气等。填图格式同前面介绍的简易地面天气图的填法。各个要素的填法如下：

气压填写本站气压，以百帕为单位，取十位、个位及小数点后一位。

气温按记录填写到小数点后一位。

绝对湿度填在圆圈左下方，按记录填写到小数点后一位。

总云量填在圆圈内。

风向、风速同简易天气图填法。

2．剖面图的分析

分析等压线：用黑色铅笔每隔2毫巴分析一条。

分析等温线：用红铅笔每隔2度分析一条。

分析锋线：按锋面的性质不同，分别用蓝、红铅笔分析冷暖锋。

标注高低压：同简易天气图。

标注冷暖中心；同简易高空天气图。

勾出降水天气区：同简易地面天气图。

通过以上分析，剖面图上便出现了各种不同的图形，根据各种图形及其与未来天气的关系；就可作出预报。

3．应用剖面图预报天气的方法

应用剖面图预报天气与应用曲线图预报天气一样，就是从大量的历史剖面图中寻找规律。除了建立模式，选取相似过程等方法以外，各地根据剖面图作预报的方法还有：

（1）分析要素变化要素变化包括日际变化与月际变化，剖面图上的横座标方向反映要素的日际变化，纵座标方向反映要素的日变化。这两种变化都与未来天气有紧密的联系，就拿日变化来说吧，它包含周期性的日变化和受天气系统影响引起的变化。如果日变化正常，那是周期性的日变化，天气一般稳定晴朗，如果日变化反常，那是天气系统影响产生的变化，天气就会有转变，所以根据日变化的情况就可作出预报。

（2）剖面图图形的预报，不同的图形反映不同的天气，能够正确的预报剖面图图形，就能正确的预报天气。使用一级变压曲线和二级变压曲线来预报气压变化趋势，准确率比较高。一级变压是指本站气压的24小时变量，即当天某一时间的气压，减去昨天同一时间的气压，它表明当天的气压，比昨天是上升或下降了多少。二级变压是指一级变压的24小时变量，即当天的一级变压，减去昨天的一级变压的差值，它表明了气压上升或下降的趋势，是增加还是减少了。一级变压和二级变压曲线上的峰和谷，比气压曲线上的峰和谷出现得早，称为“超前性”。这样，从一级变压和二级变压曲线的峰和谷，即可预报气压的上升和下降，从而可预报剖面图上高压、低压图形的闭合，天气预报就可提前做出来了。