溫帶氣旋發(fā)展引起的海上大風(fēng)預(yù)報(bào)研究.pdf

1、文首先研究了浙北沿海由溫帶氣旋(包括江淮氣旋、東海氣旋和黃海氣旋)引起的海上大風(fēng)的發(fā)生規(guī)律和氣候特征，首次得到了氣旋大風(fēng)發(fā)生的年際、月季變化特征和氣旋大風(fēng)風(fēng)向、大風(fēng)日數(shù)變化規(guī)律，從而為海上氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)提供了氣候背景資料。發(fā)現(xiàn)氣旋大風(fēng)有較明顯的年際變化規(guī)律，存在10.5年和2.5年的周期，氣旋大風(fēng)的月際變化呈現(xiàn)出單峰型分布，仲春至初夏是海上氣旋大風(fēng)多發(fā)之際，而中秋到初冬為出現(xiàn)較少之時(shí)。 選取發(fā)生在2005年4月9日和2006年6月

2、1日的舟山沿海兩次典型氣旋大風(fēng)個(gè)例進(jìn)行診斷分析，探討了氣旋發(fā)展的天氣學(xué)成因，并總結(jié)出一些預(yù)報(bào)指標(biāo)。即地面的倒槽波動(dòng)，加上高空的渦度平流、低層南北兩支氣流相遇形成的強(qiáng)烈的切變是地面氣旋能夠形成并發(fā)展的關(guān)鍵。中低層的溫度平流、降水凝結(jié)釋放潛熱維持上升運(yùn)動(dòng)，是氣旋進(jìn)一步發(fā)展的有利條件。再通過數(shù)值模擬2006年6月1日東海氣旋的發(fā)展過程，揭示了氣旋入海后發(fā)展的物理機(jī)制。結(jié)果表明，潛熱釋放是引起氣旋發(fā)展的最重要原因；高空槽、暖平流則為氣旋發(fā)展提供

3、了大尺度環(huán)境，它們主要通過正渦度平流、暖濕平流來(lái)激發(fā)潛熱釋放和維持氣旋發(fā)展。 通過對(duì)1990年1月1日至2000年1月1日十年天氣圖的普查，結(jié)合舟山市氣象臺(tái)數(shù)十年氣旋預(yù)報(bào)的經(jīng)驗(yàn)，將氣旋分為江淮氣旋、東海氣旋和黃海氣旋三型，其下又分若干亞型，再對(duì)氣旋發(fā)展前24小時(shí)天氣形勢(shì)場(chǎng)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上建立了氣旋發(fā)展經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)模型，為氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)奠定基礎(chǔ)。 根據(jù)氣旋大風(fēng)產(chǎn)生的機(jī)理和預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)三類大風(fēng)分別選擇物理量計(jì)算有大風(fēng)時(shí)的t統(tǒng)

4、計(jì)量，根據(jù)t統(tǒng)計(jì)量異常的物理量選擇預(yù)報(bào)因子，認(rèn)為與氣旋大風(fēng)關(guān)系密切的物理量主要有低層850hPa的鋒區(qū)、地面的氣壓梯度、高低層風(fēng)切變、中低層的溫度露點(diǎn)差和渦度、500hPa溫度值與高度值偏差等，所以主要從這些物理量中選取預(yù)報(bào)因子，包括3個(gè)時(shí)次，總共13個(gè)預(yù)報(bào)因子。采用反向傳播人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，第一層用雙曲正切S型傳遞函數(shù)，第二層用線性傳遞函數(shù)。用70％的樣本訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，15％用于確證，其余的15％的樣本用來(lái)做檢驗(yàn)。最后根據(jù)訓(xùn)練樣本、確證樣本

5、、檢驗(yàn)樣本擬合的效果，綜合決定一個(gè)最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)，以檢驗(yàn)樣本擬合的效果為最主要的參考。利用選取的預(yù)報(bào)因子，經(jīng)過樣本訓(xùn)練，最后建立氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)模型。溫帶氣旋發(fā)展引起的海上大風(fēng)預(yù)報(bào)研究最后建立氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)歷史個(gè)例查詢、個(gè)例形勢(shì)資料顯示、氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)查詢、氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)顯示等功能。將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大風(fēng)預(yù)報(bào)模型與美國(guó)GFS、日本GPV和歐洲中心ECMWF等數(shù)值產(chǎn)品一起作為集成預(yù)報(bào)成員來(lái)做氣旋大風(fēng)預(yù)報(bào)，即通過集成預(yù)報(bào)的方法實(shí)現(xiàn)主客觀預(yù)報(bào)的結(jié)