數值預報分析入門

Introduction of Numerical Weather Perdiction Products

關於數值預報的注意地方 (目錄)

更新時間:

資料輸入時間: 一般為格林威治時間午夜12時及中午12時,即相當於香港時間早上8時及間上8時。

資料輸出時間: 視乎該系統的質素而定,一般而言,頭48小時預測的輸出時間大約為資料輸入後的4至6小時內,即大約香港時間上午2時及下午2時。而要完成一個144小時的中期預報,就大約需時6至8小時,即大約香港時間清晨4時及下午4時。

資料輸入 完成輸出
48小時
完成輸出
144小時
早上預報

HKT 08:00

HKT 14:00 HKT 16:00
晚上預報 HKT 20:00 HKT 02:00 HKT 04:00

有效產品:

目前在互聯網上可供公眾使用而又覆蓋東亞區域的數值預報系統一共有八台,它們分別是香港科技大學的MM5、台灣中央氣象局的NFS、韓國氣象廳的GDAP、美國海軍及國家氣象預測部門所屬的NGP、AVN、歐洲中期預報中心的ECMWF、英國氣象局的EGRR及日本氣象廳的JGSM。

其中,較易閱讀,資料較齊而深受知心氣象迷所選的是美國和台灣的三個數值預報系統 - NGP、AVN及NFS。而香港天文台所重點使用的則是歐洲ECMWF。

本站在預測熱帶氣旋的實務作業上亦傾向採用以上四個數值預報作為主要參考,其中NGP及AVN系統有最大的參考價值,因為其所提供的資料是最為齊存的。但當遇上關鍵性預報時(例如熱帶氣旋轉向),則八個系統都會列入參考比較的考慮內。通過預報系統的共通點及傾向分裂,我們就可作出較有力而可信的客觀預報,並從中找到一些在實況分析中看不到的重點天氣變化,而預先估計到熱帶氣旋動態變異的原因。

-有效數值預報的連結-

 

產品使用的入門簡介

以下將簡介四種最為常見及重要的數值預報天氣圖,它們分別代表了對流層低層中層高層的天氣形勢。其實除了用作預報外,它們的實時產品(即預報時間0小時)對最新天氣分析是俱有相當大之參考作用的。

-地面氣壓場及水凝結物形成率(降水)-(目錄)

sup.gif (45293 bytes)

這是美國NGP的產品。頭一行紅色字的是代表輸入資料的日期(例如上圖是2002年10月28日00時),132h是代表預報時間132小時的天氣圖。

這一幅圖所顯示到的資料在圖下方綠色一列字中說明到。其中包括海平面氣壓(SLP)(hPa為單位);等厚度線(thk Line)-5400米及5280米;12小時的水凝結物形成率(12hr prcp Rate)(單位mm),圖右上角的一扇圓形代表不同色調所對應的水凝結物形成率(例如橙色代表25mm/12hr、紫色代表70mm/12hr)。

等壓線

等壓線的概念大致和一般地面天氣圖相同,就上圖為例,B就代表一個強低壓,可能是熱帶氣旋;而C的氣壓是1030hPa以上,則為之一反氣旋;在內陸及秋季而言,它就是一個冷性高壓

需注意的是,由於此圖顯示範圍大,因此等壓線中心所示氣壓並不完全反映該系統的中心氣壓,這是解象度欠奉的問題。例如,系統B如果真是一個熱帶氣旋,那它中心附近的氣壓梯因十分大,故B真的的中心氣壓一定比圖中所示的1000hPa要低得多。對於熱帶地區的氣壓分佈,上圖顯示就更為欠佳,而可能忽視了很多中小型天氣系統(如季風槽赤道反氣旋)。關於這缺憾,我們可以風場資料去保償之。

等厚度線

在此介紹一下等厚度線這概念,它代表兩層高度之位勢米相減後得出的值,而上圖就是500hPa減1000hPa的厚度,大致代表對流層低層的氣柱厚度。簡單一點來說,等厚度值反映著溫度和氣壓兩種氣象變數,在此幅預報圖中,它的作用是用來評估溫帶氣旋相關冷暖鋒的位置。圖中A代表一成熟之溫帶氣旋系統,厚度線走向和鋒面形勢之關係則如圖所示。上圖之厚度線也大致近似於500hPa等高/壓線形態,因此可間接視為500hPa圖疊上地面天氣圖之上一起去看。

水凝結物形成率

水凝結物即是雨、雪、冰、雹的統稱,由水氣冷卻而成且下降到地面的東西。我們一般在香港聽到的降雨率以每小時計,50mm/hr為暴雨,100mm/hr為特大暴雨,但上圖以12hr累積為單位,指標最高才70mm/12hr,相當於每小時才6mm,為什麼會差這麼遠呢?理由是因為影響香港的暴雨是範圍細小而集中的爆發性對流,但此圖所顯示的卻是範圍大而持續的組織性雨區,因此若圖中顯示區域橙至黃色(相當於20~40mm/12hr)的雨帶,它也可能為該區帶來特大暴雨,理由是,那些俱組織性的大尺度雨帶內,可以生成多個激烈的爆發性對流而帶來暴雨。

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