现代天气预报技术PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1现代天气预报技术发展的基础和特点 1

1.1.1发展的动力 1

1.1.2发展的条件 2

1.1.3发展的特点 6

1.2现代天气预报技术的发展趋势 8

1.2.1美国天气预报技术的发展 9

1.2.2我国天气预报技术的发展 14

参考文献 17

第二章 数值预报及其产品应用技术 19

2.1概述 19

2.1.1数值天气预报在大气科学中的作用和地位 19

2.1.2数值预报产品应用在天气预报业务中的作用和意义 24

2.2数值预报产品的接收和预处理 26

2.2.1数值预报图的接收和预处理 26

2.2.2数值预报产品格点资料的接收和预处理 32

2.3数值预报误差的分析和订正 33

2.3.1产生数值预报误差的主要原因 33

2.3.2数值预报误差的分析和订正方法 38

2.4数值预报产品的定性应用方法 41

2.4.1数值预报产品定性应用的基本方法 41

2.4.2数值预报产品定性应用示例 44

2.5数值预报产品的定量应用方法 53

2.5.1数值预报产品统计释用的一般方法 53

2.5.2相似预报法 59

2.5.3动力释用方法 66

2.5.4卡尔曼滤波方法的应用 69

2.6综合集成方法 75

2.6.1综合集成方法的基本思路 75

2.6.2综合集成方法的基本技术 76

2.7我国中期数值预报产品的编报方法 81

2.7.1电码形式 82

2.7.2编码规则和说明 82

2.7.3举例 86

参考文献 87

第三章 若干诊断量的分析应用 89

3.1Q矢量分析 89

3.1.1Q矢量及其物理意义 89

3.1.2垂直运动的诊断 91

3.1.3锋生锋消的分析 95

3.2位涡思想的应用 98

3.2.1位涡及其分析方法 98

3.2.2位涡思想及其应用 101

3.3条件性对称不稳定 105

3.3.1基本概念 105

3.3.2 CSI的定性判断技术 107

3.3.3 CSI的定量分析技术 107

3. 4强对流天气分析预报中新近引入的几个参数 112

3.4.1粗Ri数 112

3.4.2螺旋度 113

3.4.3能量-螺旋度指数 117

3.4.4雷暴大风指数 117

参考文献 119

第四章 基于统计学和人工智能的现代天气预报技术 121

4. 1多层递阶预报方法 121

4.1.1多层递阶预报的基本原理 122

4.1.2输入变量因子的选取和处理 124

4.1.3预报模型的输出 125

4.1.4模型输出结果分析 127

4.2灰色系统理论及其在天气预报中的应用 128

4.2.1灰色预测模型 129

4.2.2灰色预测模型的应用 132

4.3气象预报专家系统 135

4.3.1 WFES的结构 135

4.3.2 WFES的工作原理 138

4.3.3 WFES与一般程序的区别 139

4.3.4知识库的建立 142

4.3.5推理控制策略及其实现 147

4.4人工神经网络在天气预报中的应用 150

4.4.1 ANN的基本工作原理 150

4.4.2 BP-ANN在天气预报中的应用 153

4.5相似预报的人工智能方法 156

4.5.1基本思想和关键技术 156

4.5.2相似预报自动化智能系统的实现 159

参考文献 162

第五章 气象卫星图像资料的应用 163

5.1基本原理及简单识别 163

5.1.1基本原理 163

5.1.2云和云系的识别 166

5.1.3地表的识别 167

5.1.4气象卫星图像资料在天气预报过程中的应用 168

5.2云型分析及水汽边界 169

5.2.1中尺度云型 169

5.2.2天气尺度云型 170

5.2.3根据云型特征确定天气系统的位置 170

5.2.4与斜压槽有关的云型分析 172

5.2.5一些重要的水汽边界 177

5.3锋面、波动和中纬度气旋 180

5.3.1锋面云系特征 180

5.3.2天气尺度波动 184

5.3.3中纬度气旋 185

5.4热带天气的分析 189

5.4.1 ITCZ和热带云团 189

5.4.2热带对流层上部槽（TUTT）和东风波 190

5.4.3热带气旋云型概念模式 191

5.4.4热带气旋中心的定位方法 194

5.4.5热带气旋的强度估计方法 195

5.4.6热带气旋移动以及登陆后暴雨的预报 197

5.5对流尺度天气的分析预报 203

5.5.1对流云型概述 203

5.5.2地形引发的对流云型 205

5.5.3对流尺度相互作用 207

5.5.4有组织的中尺度对流系统 208

5.5.5对流性天气预报的一般思路：“卫星预报漏斗” 212

5.6应用卫星资料估计降水量 213

5.6.1降水估计方法简介 213

5.6.2 Scofield和Oliver降水估计方法 214

参考文献 216

第六章 天气雷达图像资料的应用 217

6.1基本原理 217

6.1.1雷达气象方程 217

6.1.2雷达资料的显示方式 218

6.1.3雷达回波分析中存在的问题 219

6.1.4多普勒天气雷达 222

6.2雷达回波的简单识别及分析方法 225

6.2.1云回波和降水回波 225

6.2.2雷达回波分析方法简介 226

6.3雷达探测强雷暴 227

6.3.1基于雷达反射率的强风暴探测 227

6.3.2基于风暴结构的强风暴特征 232

6.3.3基于多普勒雷达的强风暴探测 233

6.4气旋和锋面降水的雷达探测 241

6.4.1中纬度锋面气旋中尺度雨带 241

6.4.2静止锋雨带 244

6.4.3锋面系统的多普勒径向速度模型 245

6.5热带天气系统的雷达探测 246

6.5.1台风 246

6.5.2热带中尺度对流系统 250

6.6晴空回波的分析 253

6.6.1晴空回波的来源 253

6.6.2可探测到的风现象 253

6.6.3地物杂波 257

参考文献 258

第七章 天气预报业务自动化 259

7.1气象信息综合分析处理系统 259

7.1.1 MICAPS的基本结构 260

7.1.2 MICAPS的基本操作和使用 262

7.2天气预报自动化智能系统 267

7.2.1系统的结构和主要功能 268

7.2.2系统采用的主要技术及其原理 271

7.3先进的天气信息交互处理系统 276

7.3.1系统的基本组成 277

7.3.2系统的扩充和完善 278

参考文献 280

附录：本书缩写字母及代表意义 281