单站要素时间序列对天气变化趋势参考作用.pdf

单站要素时间序列对天气变化趋势的参考作用 许园春 陆义鹏 (92497部队气象台 海南 陵水 572400) 摘 要：利用单站气象要素时间序列，对陵水天气变化趋势给出定量的指标，经过应用、验证发现这些指标能帮助预 报员更客观地把握天气趋势变化，为预报提供依据和思路。 关键词：气压、时间序列，温度露点差 1 引言 掌握天气变化趋势对天气预报具有重要的意义，由于陵水周边地区测站稀少，预报员常依靠经验对 天气变化做出判断，这样难免会由主观因素导致误差。利用单站资料，能为天气预报和保障提供客观、 可靠的参考依据，帮助预报员做出天气决策。 时间序列是指按固定时间间隔和先后顺序排列的一组数值，如某日本场 0 至 23 点的气压值、某月 本场每日 02 时的气压值等。时间序列能够记录时间变量的变化情况，便于对变量在时间上进行纵向 比较。 天气变化趋势是指某一气象要素在一段时间内的单调变化。如热带风暴到达本场之前，低云量呈逐 渐增多趋势，风暴过境后，低云量呈逐渐减少趋势。 2 逐时气压增量时间序列 2.1 原理解释 某日t时刻本场的气压增量△P(t)是气压P(t)与气压常量P(t)常之差，即： △P(t) = P(t)－P(t)常 气压常量是规律性的气压日变化，气压增量是控制本站的天气系统的变化引起的气压值的变化。逐 时气压增量时间序列由每个整点的气压增量组成（如图2）。 逐时气压增量法是依据本站的逐时气压增量的趋势变化，对影响本场的天气系统的演变进行推断的 方法。 航空兵对气象保障的要求高、实时性强，常规气象资料如：天气图，传真报，云图等是定时播发 资料，往往跟不上保障的要求。气象台站一般都配备气压仪，气压资料随时可得，将本场气压作为指 标是方便且可行的。 △P(t)增加说明控制本场的高（低）压加强（减弱），或高（低）压向本场靠近（远离），反之亦 然。 本场 P(t)常可根据最近 N（N≥30）日，每日 t 时刻的气压求平均值得到，若 t=0、1、2、3……23， 就得到一天中 24 个整点的气压常值，t 的间隔越小，时间分辨率就越高，可根据需要调整。 377 日平均气压 110 90 70 50 30 H H H H H H H H H H H H 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 1 1 1 1 1 2 2 日平均气压 图1 陵水气压日变化 （图中横轴为时间，单位：小时，纵轴为气压值，单位：百帕×10。纵轴数值=（气压值－1000）×10 得来） 由图 1 可见，陵水地区气压日变化表现为两次波峰和两次波谷，气压极大值分别出现在 10 点和 23 点，且 10 点气压高于 23 点的，气压极小值分别出现在 5 点和 16 点，且 16 点气压低于 5 点气压。 2.2 应用及效果 △P(t)可正可负，其数值大小代表气压距平，逐时气压增量的增加、减少是由影响本场的天气系统 的变化决定的，所以使用时只需参考逐时气压增量的增加、减少走势，两种走势的交界点既为逐时气压 增量的转折点，也是本场天气变化趋势的转折点。如： 10月3至4 日热带风暴海高斯影响本场，测报资料显示，3 日08时至4 日10时本场出现连续性降水，且 3 日20 时本场的碎雨云最多（8个量），天气最差。这次过程的气压增量如图