氣象統計分析與預報方法黃嘉佑

A. 預測天氣的技巧

預測天氣的技巧方法如下；

（一）天氣圖預報法

天氣圖預報方法是以天氣圖以及其他輔助圖表為工具，根據天氣學原理合理推斷未來天氣形勢和有關氣象要素變化，預報未來某時段天氣狀況的方法。其工作程序包括氣象觀測、資料傳遞、填繪天氣圖、天氣圖分析及推斷、製作出天氣預報等。

（二）數值天氣預報

數值天氣預報是實現天氣預報客觀化、定量化和自動化的重要途徑之一，也是衡量一個國家氣象科學發展水平的重要標志。

數值天氣預報是在一定的初值和邊界條件下，通過數值計算，求解描述天氣演變過程的大氣動力學方程組，預報未來天氣的方法。大氣動力學方程組是根據流體力學和熱力學原理組成。

數值預報業務是由資料收集、解碼、客觀分析、預報模式計算、統計檢驗、產品圖形輸出、資料存檔到傳真廣播等一系列環節所構成的自動化工程系統。

1.資料收集和解碼國家氣象中心用高速巨型計算機進行實時氣象資料的收集和傳輸，將近百條國際、國內線路收集的全部氣象資料經初步加工後存儲起來，用於進一步分析。一般從觀測時間開始算起，在60min內可以收集到國內地面觀測資料的90%以上，在240min中內可收集到北半球絕大部分高空資料。此外，對收集到的非常規資料，如衛星遙測的溫、濕、壓、晴空輻射率等均進行了處理。

2.客觀分析 客觀分析是用數值計算方法，將分布不規則的觀測資料分析整理成規則分布的、適用於數值預報模式計算機需要的網路點資料的過程。它和人工分析不同，一旦給定方案，分析結果就不因人而異，故稱為客觀分析。

3.預報模式隨著數值預報模式不斷更新換代、新型高速巨型計算機的投入使用，國家氣象中心的數值預報業務有了高速發展。目前，短期環流形勢預報採用先進的模式，使預報時效由60h增加到72h，預報范圍由歐亞地區擴展到北半球，並增加了高空物理量預報。

中期環流形勢預報模式的更新，使預報范圍由北半球擴展到全球，預報時效由5d提高到7d，且增加了降水量預報。1992年更新的有限區降水預報模式可預報中國及領近地區未來48h降水量和有關物理量。此外，新建立的暴雨預報模式可預報未來72h降水量和有關物理量，台風模式預報48h台風路徑、海平面氣壓和850hPa的高度場、風場。

4.產品及其輸出國家氣象中心每月約有70多種數值預報產品用於氣象傳真廣播。其中，40多種通過一級線路向全國各台站發送，其餘的則通過二級線路向我國北方大部分台站傳送，這些產品不僅為全國各地方台站提供了實時天氣服務，而且也可供天氣分析和研究使用。

全國各地方台站使用情況表明，北半球500hPa形勢預報對中、高緯度天氣系統，特別是對長波槽脊的移動、發展以及轉折性的演變都具有一定的預報能力。對華北、東北及江淮地區的降水預報也有一定的參考價值。

（三）概率統計預報法

天氣現象的發生，存在著必然性和隨機性。概率統計方法是從天氣現象具有隨機性的一面出發，通過大量歷史資料去探索其內部隱藏著的必然性，從而製作天氣預報。換言之，用概率統計方法分析天氣演變的統計規律以及預報因子和預報量之間的數量關系，建立數學模式，預報未來天氣，這就是概率統計預報。

概率統計預報的數學模式很多，既有適應具有先進計算工具的中央、省氣象台使用的統計預報方法，如線性（非線性）多元回歸、平衡時間序列、判別分析、馬爾可夫鏈、正交函數展開等；又有適於缺少先進計算工具的廣大台站應用的簡易統計預報方法，如列聯表、多因子相關和簡易回歸等。

近幾十年來，我國廣大氣象台站採用概率統計預報方法，與數值預報、天氣圖預報方法相結合，對提高天氣預報准確率起到了一定作用。但是，由於作為概率統計預報的基礎即大氣隨機現象的物理機制還不清楚，加之我國氣象資料序列較短，使單純的概率統計預報多少帶有一些盲目性。

目前廣大氣象台站推廣應用的動力統計預報仍屬於概率統計預報的范疇，例如模式輸出統計預報方法（簡稱MOS方法）即為該法。隨著數值天氣預報業務的開展和微機的普及使用，人們把較長時間積累的數值預報輸出的資料（如形勢場和各種物理量場） 以及要素資料分別作為預報因子和對象，用統計方法建立其間的數學關系式。製作日常預報時，只需把當時的數值預報產品代入關系式，即可求得未來氣象要素的預報值。

B. 什麼是氣象統計

氣象統計就是針對氣象數據的統計分析（氣象上有一些常用的分析方法）。
有一本書叫《氣象統計分析與預報方法》：主要介紹氣象學中有關天氣統計分析與預報方面的基本理論及計算方法。樂統地闡述了目前國內外常用的有關方法，加多元分析中的回歸分析、主分量分析、因子分析，判別分析、聚類分析及時間序列分析中的自回歸滑動平均模型、譜分析及馬爾可夫概型分析等；本書著重講授這些方法的基本原理、計算步驟以及它們在天氣分析反動力預報中的應用。 術書經國家氣象局高等學校氣象類教材編審領導小組審查，確認為作為大學本科通用教材。此外也可作為大專院校有夫專業教學參考書，對氣象業務人員也有參考價值。