1、1.1 天氣圖分析天氣圖是填有各地同一時間氣象觀測記錄的特種地圖，它描述了某一瞬間某一區(qū)域的天氣狀況。天氣圖能顯示各種天氣系統(tǒng)和天氣現(xiàn)象的分布及其相互關系，是分析判斷天氣變化、制作天氣預報的基本工具。一般分為地面天氣圖、高空天氣圖和輔助天氣圖三類。過去天氣圖的填繪主要由手工完成，現(xiàn)在天氣圖的繪制都是由計算機完成。目前業(yè)務上使用的MICAPS平臺能顯示常用的各種天氣圖。 1.1.1 地面天氣圖地面天氣圖反映了某區(qū)域某時刻的地面天氣系統(tǒng)和天氣狀況。一張地面圖上用數(shù)值或符號填寫各個氣象觀測站在同一時刻的氣象要素觀測記錄。它填有觀測時刻地面各種氣象要素和天氣現(xiàn)象，如氣溫、露點溫度、風向、風速、海平面氣

2、壓、能見度和雨、雪、霧等；還填有能反映空中大氣現(xiàn)象的一些記錄，如總云量、低云量、低云高以及高云、中云和低云的云狀等；既有當時的記錄，又有一些能反映短期內(nèi)天氣演變實況的記錄，如3h變壓、過去6h內(nèi)的天氣，過去6h降水量等。地面天氣圖是填寫氣象觀測項目最多的一種天氣圖，是天氣分析和預報中很重要的工具。 圖1.1 MICAPS中地面填圖格式 地面圖主要分析海平面氣壓場（即海平面氣壓等值線），分為低壓、高壓、低壓槽、高壓脊、鞍形氣壓場五種基本形式，任一張海平面氣壓圖都是由這五種基本形式構成的。圖1.2a MICAPS中顯示的2009年8月17日08:00 500hPa天氣圖 1.1.1.1 鋒面鋒面是

3、冷暖氣團的過渡帶，是水平溫度梯度大的區(qū)域，斜壓性強，有利于垂直環(huán)流的發(fā)展和能量轉換，鋒面附近常有劇烈的天氣發(fā)生。鋒面是天氣預報中重點關注的天氣系統(tǒng)之一。因此，鋒面的識別和分析是地面天氣圖分析中的重點。根據(jù)鋒面在移動過程中冷、暖氣團所占的主、次地位，可將鋒面分為：冷鋒、暖鋒、準靜止鋒和錮囚鋒。 冷鋒: 鋒面移動過程中，冷氣團起主導作用，推動鋒面向暖氣團一側移動，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過境后，冷氣團占據(jù)了原來暖氣團所在的位置，導致氣溫下降。需要注意的是，氣團在移動過程中，由于變性程度不同，或有小股冷空氣補充南下，在主鋒后常有副冷鋒形成，一般主鋒兩側的溫度差值較大，副冷鋒兩側溫差較小。圖1.2a中有

4、兩條冷鋒，一條是從低壓中心向南向西伸的氣旋中的冷鋒，稱為主鋒；另一條是其后部補充南下冷空氣而形成的副冷鋒。圖1.2a MICAPS中顯示的2009年8月17日08:00 500hPa天氣圖 冷鋒注釋內(nèi)容 鋒面附近的云和降水隨季節(jié)、時間、地點的不同而變化。一般冷鋒造成的天氣與高空槽的位置有關。冷鋒位于高空槽前為第型冷鋒，降水區(qū)主要出現(xiàn)在冷鋒后，多為穩(wěn)定性降水，有時冷鋒前暖區(qū)存在不穩(wěn)定，在地面冷鋒附近常出現(xiàn)雷陣雨天氣（圖1.3a）。冷鋒與高空槽接近垂直或位于高空槽后時為第型冷鋒，夏半年在冷鋒前鋒線附近，暖濕空氣被強迫抬升，常產(chǎn)生雷陣雨天氣，云雨區(qū)較窄（圖1.3b）；而冬半年，由于暖空氣比較干燥，冷

5、鋒前降水不明顯，冷鋒過后，云很快消散，風速迅速增大，常出現(xiàn)大風、揚沙、沙塵暴天氣。由于高空強冷平流的加壓作用，使冷鋒后常出現(xiàn)大片正變壓區(qū)，有明顯的3h正變壓中心（圖1.3a、圖1.3b）。 暖鋒注釋內(nèi)容 暖鋒:鋒面移動過程中，暖氣團起主導作用，推動鋒面向冷氣團一側移動，這種鋒面稱為暖鋒。一般在暖鋒過境時，氣溫會升高。暖鋒降水具有連續(xù)性特征，多發(fā)生在距暖鋒較近的雨層云中。地面鋒線附近，常出現(xiàn)霧，即鋒面霧。夏季若暖空氣不穩(wěn)定，暖鋒上也可出現(xiàn)雷陣雨。由于高空暖平流的減壓作用，使暖鋒前常出現(xiàn)大片負變壓區(qū)，有明顯的3h負變壓中心（圖1.3a）。 準靜止鋒注釋內(nèi)容 準靜止鋒:當冷、暖氣團的勢力相當時，鋒面

6、的移動十分緩慢或相對靜止，這種鋒面稱為準靜止鋒。實際工作中，經(jīng)常將6h間隔內(nèi)，鋒面位置變化小于一個緯距的鋒面定為準靜止鋒。它常由冷鋒演變而成。在我國常出現(xiàn)在華南的南嶺、云貴高原及天山地區(qū)。由于準靜止鋒的坡度較小，其降水區(qū)常出現(xiàn)在距鋒線后一定距離處（圖1.3c）。準靜止鋒上3h變壓不明顯。 圖1.3 鋒附近3h變壓和雨區(qū)示意圖 錮囚鋒注釋內(nèi)容 錮囚鋒：暖氣團、較冷氣團和更冷氣團三種性質不同的氣團，構成兩個鋒面，由冷鋒趕上暖鋒或者兩條冷鋒迎面相遇形成錮囚，冷鋒后部冷氣團與暖鋒前面冷氣團的交界面稱為錮囚鋒。若冷鋒后的冷空氣團比暖鋒前的冷空氣團冷，稱為冷式錮囚鋒，反之稱為暖式錮囚鋒；若兩氣團的溫差較小

7、，則稱之為中性錮囚鋒。兩條鋒面在空間的交接點，為錮囚點。由于在錮囚鋒上的云層形成最厚，上升運動也最強，錮囚鋒的天氣區(qū)主要出現(xiàn)在這里。除此之外，暖式錮囚鋒在暖鋒前還有一片連續(xù)雨雪區(qū)，冷式錮囚鋒在冷鋒前也有一片較窄的雨雪區(qū)（圖1.3d）。錮囚鋒負變壓區(qū)和負變壓中心在鋒前，正變壓區(qū)和正變壓中心在鋒后。零變壓線在鋒后為冷式錮囚鋒（圖1.3d），反之，為暖式錮囚鋒。 鋒面動畫演示業(yè)務上常用的判斷鋒面位置的方法主要有： 溫度分析：鋒面兩側有明顯的溫差，冷鋒后有負變溫，而暖鋒后有正變溫。 露點分析：暖空氣露點溫度較高，冷空氣露點溫度較低。在沒有降水發(fā)生的條件下，露點溫度能較好的表達氣團的屬性，對確定鋒面的位

8、置很有用 氣壓與變壓分析：鋒面位于等壓線氣旋性曲率最大的地方，但有氣旋性曲率處不一定有鋒面。 鋒面亦可和等壓線平行，但鋒面兩側等壓線的疏密對比顯著。如寒潮冷鋒附近經(jīng)常有密集的等壓線。冷鋒后常有較強的正3h變壓，暖鋒前常有較強的負3h變壓。 風場分析：鋒面附近有明顯的氣旋式風向切變。 云和天氣現(xiàn)象分析：一般鋒面附近有較明顯的云和降水。 結合云圖等其他資料分析判斷。1.1.1.2 鋒面氣旋氣旋是指占有三度空間的、在同一高度上中心氣壓低于四周的大尺度渦旋，按氣旋的結構可分為鋒面氣旋和無鋒面氣旋。這里僅對鋒面氣旋的分析以及影響做簡要說明。在我國，典型的鋒面氣旋主要有江淮氣旋、蒙古氣旋、黃河氣旋。鋒面氣

9、旋形成周期動畫演示 江淮氣旋 江淮氣旋注釋內(nèi)容 江淮氣旋：是指發(fā)生在長江下游、淮河流域及湘贛地區(qū)的鋒面氣旋。以春夏兩季出現(xiàn)較多，特別是在6月份活動最旺盛，常伴有暴雨和大風天氣。江淮氣旋東移入海，常造成海上大風。 蒙古氣旋云圖 蒙古氣旋注釋內(nèi)容 蒙古氣旋：蒙古氣旋發(fā)生或發(fā)展在貝加爾湖東南方的蒙古中部和東部高原一帶，約在（100115E，4050N）范圍內(nèi)。一年四季均有出現(xiàn)，以春秋兩季最常見，尤以春季最多。蒙古氣旋造成的天氣以大風為主，在發(fā)展較強的氣旋中心偏北部位常有降水出現(xiàn)，但降水量不大，且?guī)в芯值匦浴Ｔ趫D1.2a上的氣旋為蒙古氣旋。 黃河氣旋 黃河氣旋的注釋內(nèi)容 黃河氣旋：是指在黃河流域產(chǎn)生的

10、氣旋，常常影響黃河下游、遼東半島、山東半島等地，是這些地區(qū)暴雨的主要影響系統(tǒng)之一。暴雨中心一般出現(xiàn)在氣旋中心前方、暖鋒前部，冷鋒附近可出現(xiàn)局部暴雨。黃河氣旋東移入海，常造成海上大風。 1.1.1.3 倒槽 倒槽 倒槽的注釋內(nèi)容 倒槽主要指在地面圖上等壓線開口向南的低槽，它是由于來自南方的暖濕空氣密度較小而造成的氣壓低值區(qū)。因為一般低槽等壓線開口向北，倒槽正好相反，等壓線開口向南，因此得名。倒槽和低槽不僅是開口方向上的不同，其性質、發(fā)生機理、天氣分布等也不同。在倒槽頂部曲率大的區(qū)域輻合最強，冷暖空氣交綏時常會出現(xiàn)較大降水。 1.1.1.4 冷高壓 冷高壓 冷高壓的注釋內(nèi)容 冷高壓位于冷鋒后部，在

11、其前部伴有強大的冷空氣，常帶來大風、沙塵、降溫等天氣。由于冷空氣的路徑不同，其強度和所帶來的天氣也有所不同。所以預報中要注意分析冷高壓中心強度及其移動方向。 1.1.1.5 干線 干線 干線的注釋內(nèi)容 干線，又稱為露點鋒，是水平方向上的濕度不連續(xù)線，其垂直伸展僅達地面13km。穿過干線，地面強水平露點梯度可達5/km以上。干線附近是強對流天氣最容易發(fā)生的地區(qū)。有研究表明，幾乎所有的弱降水超級單體都出現(xiàn)在干線附近，而與弱降水超級單體風暴相伴隨的主要天氣現(xiàn)象包括雷雨大風、大冰雹，有時也會產(chǎn)生龍卷（俞小鼎等，2006）。故在制作強對流天氣的潛勢預報時除要注意分析溫度和風的不連續(xù)外，還要注意分析邊界層

12、露點的不連續(xù)線。 1.1.1.6 輻合線 輻合線 輻合線的注釋內(nèi)容 是指地面附近風場的輻合線，有風向或風速的輻合，是觸發(fā)強對流天氣的重要機制。邊界層輻合線包括鋒面、雷暴出流邊界（陣鋒風）、海陸鋒輻合線等，地面輻合線的分析是強對流天氣潛勢預報中重點分析的項目，在后面中尺度分析一節(jié)中有例子詳細分析。 隱藏1.1.2 高空天氣圖高空天氣圖也稱高空等壓面圖，常用于分析高空天氣系統(tǒng)。日常分析的高空圖有925、850、700、500、300、200和100hPa等壓面圖，其高度分別約為1500、3000、5500、9000、12000和16000m。高空圖上填有各探空站或測風站在該等壓面上的位勢高度（單位

13、為位勢什米（dgpm）以及溫度、溫度露點差、風向風速等。 圖1.4 MICAPS中高空填圖 與地面填圖顯示一樣，也可根據(jù)不同需要，自行設置所顯示的要素和所顯示的區(qū)域范圍。圖1.2b設置的高空圖中只顯示了風向、風速。 圖1.2（b）MICAPS中顯示的是2009年8月17日08:00 500hPa天氣圖 分析等壓面形勢圖可以了解空間氣壓場的情況，等高線的高（低）值區(qū)對應空間高、低壓區(qū)，故等壓面圖上的等高線可反映高空低壓槽、高壓脊、切斷低壓和阻塞高壓、高空低渦、副熱帶高壓等天氣系統(tǒng)的位置和影響范圍；等溫線表示該等壓面上冷暖空氣分布，可分析出冷、暖中心和冷槽、暖脊，它們同等高線配合，表征天氣系統(tǒng)的動

14、力和熱力性質；從溫度露點差可以判斷該等壓面上相對濕度的情況，可分析出干、濕中心和濕舌、干舌，一般認為T-Td4的區(qū)域為濕區(qū)，而T- Td2的區(qū)域為水汽飽和區(qū)，它們通常和云、雨區(qū)相配合。利用風向風速可以判斷風的切變以及風的輻合、輻散情況。綜合分析等高線、等溫線以及風場，可分析判斷冷、暖平流及強度。等高線與等溫線相交，氣流由冷區(qū)吹向暖區(qū)，這時有冷平流，反之有暖平流。平流的強度可從以下三方面判斷： 等高線的疏密程度，一般等高線越密，風速越大，平流強度也越大； 等溫線的疏密程度，等溫線越密，說明溫度梯度越大，平流強度也越大； 等高線和等溫線交角的大小，一般交角越接近90，平流強度越強；若等高線和等溫線

15、平行，則沒有明顯的溫度平流。地面天氣圖分析一樣，分析高空天氣圖時，識別、判斷出高空影響系統(tǒng)，并正確預測其未來的發(fā)展和變化，對準確預報天氣意義重大。圖1.2b為 MICAPS平臺顯示的2009年8月17日08:00 500hPa圖，從圖中可以清晰的看到槽線、切變線、副熱帶高壓、阻塞高壓、切斷低壓、高空低渦等天氣系統(tǒng)。 橫豎槽 切變線：是指風場的不連續(xù)線，一般其兩側的風向有明顯的氣旋式切變。切變線附近氣壓或高度變化不明顯。偏北風與西南風之間的切變?yōu)槔涫角凶儯３蕱|北西南向；偏東風與偏南風或西南風的切變?yōu)榕角凶儯３蕱|西向或西北東南走向。此外在兩高壓之間的切變稱為兩高切變，圖1.2b中在大陸高壓

16、與副熱帶高壓之間就有一兩高切變。切變線附近有很強的輻合，常有降水天氣產(chǎn)生，一般降水出現(xiàn)在700hPa切變線以南、850hPa切變線以北的區(qū)域。 切變雨區(qū) 切變種類 副熱帶高壓 副熱帶高壓（帶狀） 副高活動有著明顯的季節(jié)變化，一般來說，從冬到夏位置北移，強度增大；從夏到冬，位置南撤，強度減弱。一年中北進與南撤并不是勻速行進的，而是穩(wěn)定少變、緩慢移動與跳躍三種形式。平均而言，冬季副高脊線在15N附近，3、4月份開始緩慢北移，56月間（一般在6月中旬）出現(xiàn)第一次北跳，脊線北跳到 20N以北，并穩(wěn)定在2025N之間一個月左右。7月中旬，脊線再次北跳，越過25N，在7月底或8月初，副高達到一年中最北位置

17、，9月以后，副高向南撤退。副高周圍的天氣動畫演示 阻塞高壓：在西風帶長波槽脊的發(fā)展演變過程中，當脊不斷北伸時，其南部與南方暖空氣的聯(lián)系會被冷空氣所切斷，在脊的北端出現(xiàn)閉合環(huán)流，形成孤立的暖高壓中心，叫做阻塞高壓（以下簡稱阻高）。此時西風帶長波槽脊的經(jīng)向度增加。在亞洲，阻高主要出現(xiàn)在烏拉爾山、鄂霍茨克海以及貝加爾湖地區(qū)，分別稱它們?yōu)闉趵瓲柹阶韪摺⒍趸舸目撕Ｗ韪咭约柏惣訝柡韪摺D1.2（b）MICAPS中顯示的是2009年8月17日08:00 500hPa天氣圖 阻塞高壓的注釋內(nèi)容 圖 1.2b中的阻高為烏拉爾山阻高。亞洲地區(qū)以每年5、6、7三個月出現(xiàn)阻高的機會最多，其中心大多在5560N范圍內(nèi)

18、，維持時間平均約8天左右，最短為35d。這些阻塞高壓對我國的暴雨有重要影響，烏拉爾山阻高脊前常有冷空氣南下，使其東側低槽加深，分裂小槽東移，影響我國降水；同時由于中緯度為平直西風氣流，有利于穩(wěn)定緯向型暴雨的形成；鄂霍茨克海阻高對我國梅雨影響很大，它常與烏拉爾山阻高和貝加爾湖大槽同時建立，西風急流分別從其北方和南方繞過，不斷有小槽引導冷空氣南下到達江淮流域與暖濕空氣交綏形成大范圍暴雨區(qū)；貝加爾湖阻高與青藏高壓相連，形成一個南北向高壓帶時，使環(huán)流經(jīng)向度加大，此高壓帶與海上副高之間的狹長低壓帶，造成北方強經(jīng)向型暴雨。此外，冬季阻高的建立和崩潰，常造成我國大范圍的寒潮天氣。 切斷低壓：是指對流層中上層

19、出現(xiàn)的一堆孤立的冷空氣（氣壓場上表現(xiàn)為低壓），與北方冷空氣之間被暖空氣所切斷，南北方的冷空氣只在低層連接起來。在高空圖上切斷低壓有兩種形式：一種是無顯著的阻塞高壓存在（圖1.2b中東部海上的低壓）；另一種是與阻塞高壓同時出現(xiàn)并與之密切關聯(lián)的切斷低壓（圖1.2b中阻高前部的低壓）。我國最常見的切斷低壓是東北冷渦。它一年四季都可能出現(xiàn)，而以春末、夏初活動最頻繁。它的天氣特點是造成低溫和不穩(wěn)定性的雷陣雨天氣。東北冷渦的西部，常有冷空氣不斷補充南下，在地面圖上常表現(xiàn)為一條副冷鋒向南移動，有利于冷渦的西、西南、南至東南部發(fā)生雷陣雨天氣，而且類似的天氣可以連續(xù)幾天地重復出現(xiàn)。 高空低渦：主要介紹與我國天氣

20、密切相關的東蒙冷渦、西南渦、西北渦。東蒙冷渦：是指發(fā)生或經(jīng)過蒙古人民共和國中東部的冷性低渦，常形成于亞洲高空阻塞形勢下。從春末到秋初都會出現(xiàn)，而尤以初夏為多且影響嚴重，主要影響我國的西北、華北以及東北地區(qū)。東蒙冷渦帶來的天氣主要出現(xiàn)在冷渦的東南方，常造成午后到傍晚的雷雨大風、冰雹等強對流天氣，具有日變化明顯、時間短、強度大、局部性明顯且可能持續(xù)數(shù)日等特點，個別地點降水可達暴雨。 東蒙冷渦 點擊查看西南渦動畫演示西北渦：西北渦是指700hPa上，在柴達木盆地到青海湖一帶（99105E，3438N）發(fā)展東移的低渦。這種低渦原是暖性的地形低渦，當有冷空氣入侵，斜壓性加強，低渦開始東移，當?shù)蜏u進入甘陜

21、地區(qū)后，受西南氣流輸送來的水汽影響及水汽凝結反饋作用，促使低渦進一步發(fā)展加強，并沿其前部暖切變線東移，呈“人”字形切變線，暴雨主要產(chǎn)生在低渦前部和暖切變線上。 高空急流：高空急流是指出現(xiàn)在對流層頂附近或平流層中一股強而窄的氣流，其軸呈準水平狀，急流中心最大風速大于30m/s(圖1.5a)。與我國天氣有密切關系的高空急流有：極鋒急流、副熱帶急流和熱帶東風急流。由于風速的變化，在高空急流入口區(qū)和出口區(qū)有次級環(huán)流產(chǎn)生，在高空急流入口區(qū)其北側有輻合下沉氣流，而南側有輻散上升氣流；而在出口區(qū)與之相反，北側有輻散上升氣流，而南側有輻合下沉氣流。故當高空急流與地面鋒面同時存在時，高空急流出口區(qū)北側（或入口區(qū)

22、南側）的冷鋒段，地面冷鋒前的上升運動與高空急流次級環(huán)流的上升氣流疊加，有利于災害性對流天氣的發(fā)展，同時由于強烈的減壓作用而促使爆發(fā)性氣旋的發(fā)展。而處于高空急流出口區(qū)南側（或入口區(qū)北側）的冷鋒段，鋒前低層的上升運動受到高空急流次級環(huán)流下沉支的壓制，起減弱對流天氣的作用。 低空急流：是指出現(xiàn)在600hPa以下的一支風速12m/s的強風帶(圖1.5b)。850hPa以下的低空急流有明顯的日變化，一般在日落時開始增大，到凌晨日出前最大。其最大風速軸與最大水汽軸一致，因此低空急流可向北方輸送大量的水汽。大雨或暴雨區(qū)常出現(xiàn)在急流軸的左前方。急流軸上常有風速突然加大的現(xiàn)象，成為風速脈動，在風速脈動區(qū)的下游常

23、有較大降水發(fā)生。圖1.5 2010年8月5日08:00高低空急流分布圖(a) 200hPa風場，陰影為風速30m/s的風速區(qū)，箭頭為高空急流軸 圖1.5 2010年8月5日08:00高低空急流分布圖(b) 850hPa風場，虛線為風速12m/s的等風速區(qū)，箭頭為低空急流軸靜力學關系和熱成風關系決定了高、低空天氣圖之間的配置，所以預報天氣不能僅憑一張?zhí)鞖鈭D、僅分析一種天氣系統(tǒng)，而需要高低空、地面綜合分析、考慮，且由于地形的作用，上述天氣系統(tǒng)所帶來的天氣也會發(fā)生變化，這就需要預報員在實際工作中不斷總結、積累經(jīng)驗，才能更好地使用天氣預報圖。隱藏1.1.3 T-ln-p圖 T-ln-p圖是一種用來判斷

24、測站大氣層結穩(wěn)定度、預報強對流天氣的重要工具，是常用的一種輔助天氣圖。它是根據(jù)干空氣絕熱方程和濕空氣絕熱方程制作的圖表，也稱絕熱圖或熱力學圖。T-ln-p圖動畫演示T-ln-p圖上點繪的曲線主要有溫度層結曲線、露點層結曲線和狀態(tài)曲線。溫度層結曲線是由探空資料點繪出來的，表示測站上空氣溫垂直分布的情況，也稱為環(huán)境曲線，它在各層的斜率即代表各層的實際溫度遞減率；露點層結曲線也是由探空資料得到的，表示測站上空水汽垂直分布情況；狀態(tài)曲線是指氣塊上升過程中其溫度的變化曲線，由于氣塊在水汽未飽和時按干絕熱遞減率降溫，在飽和后按濕絕熱遞減率降溫，因此狀態(tài)曲線是由飽和點以下的干絕熱線和飽和點以上的濕絕熱線組成

25、。 1.1.3.1 穩(wěn)定度及判據(jù)薄氣層的穩(wěn)定判斷動畫演示在實際大氣中，d的絕對不穩(wěn)定情況很少，只有在晴朗的白天近地面氣層才可出現(xiàn)；m的絕對穩(wěn)定層結通常出現(xiàn)在晴朗的夜間；大多數(shù)情況為條件不穩(wěn)定層結。整層大氣穩(wěn)定度判斷動畫演示對流性不穩(wěn)定動畫演示對流性不穩(wěn)定和條件性不穩(wěn)定都是潛在不穩(wěn)定，即當氣層是穩(wěn)定的，需要有一定的外加抬升力作為“觸發(fā)機制”，潛在的不穩(wěn)定性才能轉化成真實的不穩(wěn)定。條件性不穩(wěn)定的實現(xiàn)只要局地的熱對流或動力因子對個別氣塊進行抬升即可，往往造成局地性的雷雨天氣。而對流性不穩(wěn)定的實現(xiàn)要有大范圍的整層抬升運動作為觸發(fā)機制，要有天氣系統(tǒng)的配合或大地形的作用，造成的對流性天氣也比較劇烈，范圍也

26、較大。層結不穩(wěn)定動畫演示1.1.3.2 常用特征高度和指數(shù)的意義及應用MICAPS 3 平臺中的右側顯示有一列物理量分析表，輸出了各種特征高度以及熱力、動力、溫濕條件以及能量指數(shù)，這里對常用的一些特征高度和指數(shù)的物理意義以及應用簡要說明。 抬升凝結高度LCL：指氣塊絕熱上升達到飽和時的高度。在 圖上是通過地面溫壓點B的干絕熱線與通過地面露點A的等飽和比濕線的交點C所在的高度為LCL（圖1.6）。超過這個高度就有水汽凝結現(xiàn)象，故LCL的高低反映了云底的高低。 自由對流高度LFC: 指在條件性不穩(wěn)定氣層中，氣塊受外力抬升，由穩(wěn)定狀態(tài)轉入不穩(wěn)定狀態(tài)的高度。 圖上狀態(tài)曲線與層結曲線的由下向上的第一交點

27、D所在高度為LFC（圖1.6）。在此點之上氣塊的溫度大于環(huán)境溫度，故即使不加外力，氣塊也能繼續(xù)加速上升，使對流能自由地得到發(fā)展， LFC的高低決定了對流所需抬升力的強弱。 對流凝結高度CCL:指假設地面水汽不變，而由于地面加熱作用，使層結達到干絕熱遞減率，在這種情況下氣塊干絕熱上升達到飽和時的高度。在 圖上通過地面露點A的等飽和比濕線與層結曲線交點F的高度即為CCL（圖1.6）。它是空氣熱對流開始凝結的高度，可用來估計氣團內(nèi)部局地熱對流產(chǎn)生的對流云云底高度。 對流溫度Tg：指氣塊自對流凝結高度干絕熱下降到地面時所具有的溫度。在 圖上，由F點沿干絕熱線下降到達地面時所對應的溫度為對流溫度Tg（圖

28、1.6），Tg-T的大小決定著局地熱對流發(fā)生的難易，若地面加熱使氣溫能超過Tg，則就有發(fā)生熱對流的可能，否則將不會產(chǎn)生熱對流。 對流上限：為對流所能達到的最大高度，也是經(jīng)驗云頂、平衡高度ELC。在 圖上，狀態(tài)曲線與層結曲線由下向上的第二交點E所在高度（圖1.6）。 0層高度：指環(huán)境溫度為0所對應的高度，是形成冰雹條件的一個特征參數(shù)。一般在600hPa上下，約4km高，有利于冰雹的產(chǎn)生。 沙氏指數(shù)SI：SI=T500-TS，其中T500為500hPa上的實際溫度，TS是850hPa等壓面上的濕空氣團沿干絕熱線上升到達凝結高度后，再沿濕絕熱線上升至500hPa時所具有的氣團溫度。理論上SI負值愈大

29、，愈有利于不穩(wěn)定。單位：。據(jù)國外研究，SI與對流天氣有以下關系（大氣科學詞典編委會 1994）： SI3 發(fā)生雷暴的可能性很小或沒有； 0SI3 有發(fā)生陣雨的可能性； -3SI0 有發(fā)生雷暴的可能性； -6SI-3 有發(fā)生強雷暴的可能性； SI-6 有發(fā)生嚴重對流天氣(如龍卷風)的危險。 K指數(shù): K=(T850-T500)+Td850-(T-Td)700，K指數(shù)是一個經(jīng)驗指標，它同時反映了大氣層結穩(wěn)定度和中低層的水汽條件。一般K值越大，潛能越大，大氣越不穩(wěn)定。單位：。 對流有效位能CAPE: 即氣塊在給定環(huán)境中絕熱上升時的正浮力所產(chǎn)生能量的垂直積分，是風暴潛在強度的一個重要指標。在 圖上，C

30、APE正比于氣塊上升曲線和環(huán)境溫度曲線從自由對流高度（LFC）至平衡高度（ELC）所圍成的正面積區(qū)域。單位：Jkg-1。 對流抑制有效位能CIN：CIN正比于 圖上自由對流高度下的負面積，表示要發(fā)生對流需克服的能量。CIN太大，抑制對流程度，對流不易發(fā)生；太小，不穩(wěn)定能量不易在低層積聚，易發(fā)生不太強的對流。 1.1.3.4 逆溫層的性質及作用在預報中除了要注意分析不穩(wěn)定層結外，還要注意分析低層的穩(wěn)定層結，尤其要關注逆溫層、等溫層的分析。所謂逆溫是指溫度隨高度增加，按其產(chǎn)生的原因可分為輻射逆溫、擾動逆溫、下沉逆溫和鋒面逆溫（圖1.8）。 圖1.8 (a) 輻射逆溫 輻射逆溫的注釋內(nèi)容 輻射逆溫：

31、是由于地表面強烈輻射冷卻而造成的。一般厚度不大，自地面起向上達幾十米至幾百米。逆溫層下限與下墊面接觸，濕度大，而逆溫層頂，由于穩(wěn)定層阻礙水汽向上輸送，濕度較小。 圖1.8 (b) 擾動逆溫 擾動逆溫的注釋內(nèi)容 擾動逆溫：是摩擦層內(nèi)由于擾動混合作用產(chǎn)生的逆溫。其特征為逆溫層以下至地面之間層結曲線與干絕熱線平行，水汽分布均勻；水汽從逆溫層上界開始急劇減少；逆溫層高度大約1km以下，與摩擦層頂吻合。 圖1.8 (c) 下沉逆溫 下沉逆溫的注釋內(nèi)容 下沉逆溫：在整層空氣下沉時，由于氣層壓縮而形成的。其特征是在空中一定高度上，氣溫與露點之差較大，且差值隨高度升高而增大。 圖1.8 (d) 鋒面逆溫 鋒面

32、逆溫的注釋內(nèi)容 鋒面逆溫：由于暖空氣凌駕于冷空氣之上而造成的。其特點是濕度與溫度同時隨高度升高而增加。逆溫起抑制對流發(fā)展的作用，同時也使水汽和能量在低層聚集。夏季一旦逆溫的層結被破壞，低層的能量釋放，有利于強對流的發(fā)生。而低層逆溫也是預報大霧所要重點考慮的因素。1.2 物理量診斷分析物理量診斷分析是用各種實測資料和數(shù)值預報產(chǎn)品，結合適當?shù)臒崃W、動力學診斷方程對所關心的物理量或方程中的各項進行計算，從而對天氣演變過程中物理過程的變化和作用進行定量估計和解釋。它是揭示和加深大氣運動內(nèi)在規(guī)律認識的一種有效的手段。有關物理量的來源、物理意義和計算，天氣分析預報物理量計算基礎(劉鍵文等 2005)和現(xiàn)

33、代天氣預報技術和方法（章國材等 2007)等有關書籍進行了詳細的介紹，這里僅對9210系統(tǒng)下發(fā)的產(chǎn)品、預報業(yè)務中常用物理量的意義以及分析應用進行簡要說明。 1.2.1 水汽條件主要有：比濕、相對濕度、水汽通量、水汽通量散度。 比濕 ，單位：gkg-1，量級為100101比濕是指某容積中水汽質量與同一容積中空氣的總質量的比值，是表征空氣濕度的主要物理量之一。由于比濕具有保守性，即空氣團發(fā)生膨脹或壓縮時，若無水分凝結或蒸發(fā)，則其中的水汽質量和空氣總質量不變，也就是其比濕保持不變。故在討論濕空氣的上升或下降過程時，常用比濕表示空氣濕度。 相對濕度 ，量級為100102相對濕度是空氣中實際水氣壓與當時

34、氣溫下的飽和水汽壓的比值，用百分比表示。飽和水汽壓隨溫度而改變，故相對濕度的大小決定于水汽壓和溫度的增減，由于通常水汽壓變化較氣溫變化慢，故溫度往往起主導作用。當水汽壓一定時，溫度降低則相對濕度增大，反之，相對濕度減小。霧、霜多在夜間與清晨產(chǎn)生，就是由于溫度下降，相對濕度增大的結果。 水汽通量 ，單位：g(cmhPas) -1；量級為10-2又稱水汽輸送，一般指水平水汽通量，是單位時間內(nèi)流經(jīng)與氣流方向垂直的單位截面的水汽克數(shù)。表征水汽來源、水汽量的大小。 水汽通量散度， 單位：g(cm2hPas) -1；量級為10-7是指大氣運動所引起的水汽集中程度。若A0，為水汽通量輻散區(qū)，這個區(qū)域內(nèi)水汽是

35、減少的；若A0，為水汽通量輻合區(qū)，水汽將增加。較大降水預報時不僅要關注是否有很好的水汽輸送，更要關注是否有水汽輻合。特別是低層的水汽通量輻合，對降水強度的貢獻十分明顯。圖1.9(a) 2009年8月21日08:00700hPa水汽通量(實線)和比濕(虛線) 水汽通量注釋內(nèi)容 圖1.9為2009年8月21日08:00 700hPa水汽通量和925hPa水汽通量散度，圖中從孟加拉灣一直向東北方向有一明顯的水汽通量大值區(qū)，有源源不斷的水汽向華北地區(qū)輸送，而925hPa的水汽通量散度顯示在河北中南部有明顯的水汽輻合，當日河北中南部出現(xiàn)區(qū)域性暴雨。 隱藏1.2.2 動力條件主要有：渦度、散度、垂直速度。

36、 渦度渦度是一個矢量，表征流體旋轉特性，一般只計算渦度的垂直分量。垂直相對渦度值為 ，單位：s-1；量級為10-610-5在日常分析預報中所說的渦度是指垂直相對渦度，常用它來表征系統(tǒng)的強度。由天氣學原理知，脊區(qū)對應有負渦度中心，槽區(qū)對應有正渦度中心；高層負渦度與低層正渦度相配置，常常反映有較顯著的垂直上升運動。 散度，單位：s-1；量級為10-710-6是表征流體水平輻散程度的一個物理量，輻散為正、輻合為負。低層輻合、高層輻散的配置表明存在顯著的上升運動。散度場正、負中心及其分布形勢與強對流天氣的分布有密切關系。降水區(qū)的移向與輻合區(qū)很一致，而且中尺度輻合區(qū)常先于降水12h出現(xiàn)，因此掌握中尺度散

37、度場的變化，是預報未來短時中尺度降水和暴雨出現(xiàn)的重要依據(jù)。 垂直速度表征大氣的垂直運動。在(x，y，p，t) 坐標系里為，單位：hPas-1，量級為10-410-2在(x，y，z，t) 坐標系里為，單位：ms-1，量級為10-2100垂直運動不僅會引起水汽、熱量、動量、渦度等垂直輸送，而且由于與大氣的絕熱變化和水平輻合輻散運動相聯(lián)，可以引起濕度、溫度、渦度的變化，對天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展有很大作用，故垂直速度是天氣分析和預報中最常用的物理量之一。隱藏1.2.3 熱力條件 主要有：假相當位溫、總溫度。 假相當位溫， 單位：K；量級為102表達式中r為混合比，可見是溫度、氣壓、水汽含量的函數(shù)，表示溫

38、、壓、濕綜合的物理量，是預報業(yè)務中常用的重要物理量。在同一氣壓條件下，越大空氣越暖濕，反之，空氣越干冷。850hPa的的分布與大小是預報員常關注的重點。暴雨時850hPa的值一般在330K以上。反映大氣中層結潛在不穩(wěn)定，暴雨落區(qū)一般在015K之間。 總溫度（TT）直接決定大氣狀態(tài)的主要能量有：顯熱能(cpT)、潛熱能(Lq)、位能(gZ)、動能(v2/2)。總能量（Et）是指上述四種能量之和，引入總溫度與其相對應，以表征大氣中的總能量。，單位：K；量級為102在業(yè)務中常用下式計算總溫度： ，單位：；量級為101其值越大，表示大氣中的總能量越大。 隱藏1.2.4 穩(wěn)定度 主要有：SI、K、CAP

39、E（在1.1.3節(jié)中已介紹）。Ky指數(shù)，又稱山崎指數(shù)，Ky（TA-SI）/(1+(T-Td)850)，量級為100101其中TA為850hPa到500hPa間的平均溫度平流，SI為沙氏指數(shù)。該指數(shù)是根據(jù)日本氣象工作者認為的對流發(fā)生的三個條件（大氣穩(wěn)定度、低層水汽和上升運動）歸納而成。常用來判斷是否有可能發(fā)生大雨的物理參數(shù),據(jù)統(tǒng)計Ky1要注意大雨的發(fā)生；Ky2大雨發(fā)生的可能性大；Ky3大雨發(fā)生的可能性較高；Ky5可能發(fā)生大到暴雨。 隱藏1.2.5 混合指數(shù)理查遜數(shù)Ri，量級為100102在物理上表示大氣靜力穩(wěn)定度和動力穩(wěn)定度的綜合參數(shù)；在能量上，它可看作氣塊浮升要消耗的能量和通過湍流從大尺度風場

40、能夠得到的能量之比。在降水分析和預報中，以（為與靜力能量相當?shù)目倻囟龋┐妫儞Q后:，其中 其中為氣柱上、下層的總溫度差，為上、下層的風速矢量差，為上、下層的平均氣壓。當上、下層取500hPa和850hPa等壓面時，C1.488, Ri數(shù)和對流活動之間的判據(jù)為：當Ri-2時，有積雨云產(chǎn)生；當Ri-1時，有雷暴產(chǎn)生；當-1Ri0.25時，有系統(tǒng)性對流產(chǎn)生。 隱藏1.2.6 平流主要有：溫度平流、總溫度平流、渦度平流、水汽平流，業(yè)務上最常用的是溫度平流和渦度平流。 溫度平流，單位Ks-1；量級為10-5溫度的冷暖平流是表明大氣斜壓性的一種度量，大尺度天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展均與之有關。此外預報還常關注8

41、50hPa和500hPa溫度平流的差值，若差值0，則表明低層有暖平流，高層為冷平流，有利于不穩(wěn)定層結加強，反之，則表明低層有冷平流，高層為暖平流，不利于不穩(wěn)定層結的加強。 渦度平流，單位：s2；量級為10-10表征由水平風引起的渦度輸送，其中相對渦度平流的作用是使槽脊移動。高空槽前的正渦度平流可引起輻散，槽后的負渦度平流可引起輻合。 隱藏1.2.7 診斷物理量綜合應用預報中發(fā)現(xiàn)，各種物理量在不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同天氣系統(tǒng)、不同層次有很大差異。以暴雨為例，表1.1為東北地區(qū)不同天氣系統(tǒng)和不同性質暴雨時各物理量的差異（鄭秀雅等 1992）。各地預報員應針對本地災害性天氣具體分析總結各物理量的應用

42、經(jīng)驗和指標，以提高預報準確率。1.3 衛(wèi)星云圖在日常的天氣預報業(yè)務工作中，我們每天都要用到衛(wèi)星云圖。加強衛(wèi)星資料的應用能力，對提高災害性天氣預報預警準確率、防災減災具有重大意義。2005年6月1日我國的第一顆業(yè)務服務靜止氣象衛(wèi)星（FY-2C）正式投入業(yè)務運行，2006年12月8日 FY-2D業(yè)務衛(wèi)星又成功發(fā)射，F(xiàn)Y-2D與FY-2C共同實現(xiàn)在軌備份，形成雙星組網(wǎng)觀測能力，形成對我國范圍內(nèi)最高15min一次的連續(xù)觀測。同時風云二號衛(wèi)星數(shù)據(jù)實時生成的圖像產(chǎn)品、定量產(chǎn)品，通過氣象部門9210通信系統(tǒng)陸續(xù)分發(fā)，省地市氣象臺的預報員都可實時得到并應用。2009年11月FY-2E代替FY-2C業(yè)務應用。

43、1.3.1 紅外云圖特征衛(wèi)星在10.512.5m通道得到的云圖稱作紅外云圖或長波紅外云圖，這種云圖所反映的是地面和云面的紅外輻射或亮度溫度分布。在這種云圖上，色調(diào)越暗表示紅外輻射越大，溫度越高；色調(diào)越淺表示紅外輻射越小，溫度越低。紅外云圖上的色調(diào)決定于物體的溫度。根據(jù)這種云圖上的色調(diào)差可以估計地面、云面溫度的相對分布和云的相對高度。由于紅外云圖可以全天進行觀測，在預報業(yè)務中使用頻率最高。紅外云圖特征動畫演示1.3.2 可見光云圖特征可見光云圖是衛(wèi)星儀器在可見光譜段測量地面、云面對太陽輻射的反射輻射，經(jīng)過轉換得到的。其色調(diào)決定于反射太陽輻射的大小，若反射太陽輻射大，色調(diào)就白，反之就暗。這種黑白色

44、調(diào)與太陽天頂角和物體反照率有關。在一定的太陽天頂角下，物體的反照率越大，其色調(diào)越白；而反照率越小，色調(diào)就越暗。從可見光云圖上的色調(diào)可以估計反照率的大小，從而來區(qū)分各種物體。由于云與地表間的反照率差異很大，所以在可見光云圖上很容易將云和地表區(qū)別開。而同一目標物其色調(diào)還與太陽高度角有關，即與衛(wèi)星觀測的季節(jié)和每天衛(wèi)星觀測的時刻有關。只有在白天才有可見光云圖，且在早晨或傍晚由于觀測太陽高度角低，光照條件差，圖片很灰暗。可見光云圖特征動畫演示由于可見光云圖在夜間不能使用，因而預報業(yè)務中較紅外云圖使用頻次相對較少。但可見光云圖自有紅外云圖所不及的長處。 可見光云圖的空間分辨率大，F(xiàn)Y-2C（FY-2E）可

45、見光云圖的空間分辨率在星下點為1.25km，而紅外云圖的空間分辨率在星下點為5km，也就是說，利用可見光云圖能更好地捕捉到小尺度對流云團，對局地對流天氣的預報意義非凡；可見光云圖（分辨率）動畫演示 霧在可見光云圖上表現(xiàn)為紋理均勻、邊界整齊光滑或與地形等高線吻合，與中高云有明顯的區(qū)別，因此在白天利用可見光云圖，結合紅外云圖，比較容易識別大霧，而紅外云圖上則很容易將霧和地表混淆；可見光云圖（霧）動畫演示 沙塵暴具有極高的反射率，在可見光云圖上比較容易與低云區(qū)分，但在紅外云圖上其頂部亮溫與低云接近，不好區(qū)分；可見光云圖（沙塵）動畫演示 只有可見光云圖上才能看到暗影(在可見光圖像中，太陽斜射到云上，形

46、成的陰影)，利用暗影可以清晰地識別強對流云團的上沖云頂，而上沖云頂是對流發(fā)展最為旺盛的區(qū)域，與雷暴、冰雹、暴雨等相關，對強對流天氣的落區(qū)預報有很強的指示意義。可見光云圖（暗影）動畫演示隱藏1.3.3 水汽圖特征以6.7m為中心的吸收帶是水汽強吸收帶，由衛(wèi)星測量這一吸收帶的輻射，就能推測云中水汽的含量，由這一吸收帶得出的圖像稱水汽圖。6.7m波段的輻射探測不能提供大氣整層水汽含量信息，而只能獲得大氣層中上層水汽分布情況，其中，中緯度地區(qū)的最大貢獻層在412hPa附近。水汽圖動畫演示同紅外圖像一樣，水汽圖像也是將發(fā)射的輻射轉換成溫度來顯示。由于溫度隨高度遞減，對流層上部高濕區(qū)顯得冷（亮），而低濕區(qū)

47、顯得暖（暗）。在水汽圖上，色調(diào)愈白表示對流層中上層水汽含量愈多，反之愈少。水汽云圖只能描述對流層中上層的水汽分布情況，而能引起降水的水汽來源主要來自低層，故業(yè)務中水汽圖像容易被忽略。但是，由于中上層天氣系統(tǒng)在水汽圖上非常清晰，水汽可以作為大氣運動的示蹤物，預報員通過觀察水汽云圖，能夠跟蹤中上層天氣系統(tǒng)的運動和變化，從而彌補因常規(guī)氣象觀測資料時空尺度不足而造成的不便。歸納總結法國氣象局預報研究所和保加利亞科學院的研究成果（方翔等譯 2008），結合衛(wèi)星氣象學的知識以及業(yè)務應用的體會，應用水汽圖像可以得到下列信息： 低于850hPa高度的低云和地表，其發(fā)射的輻射被大氣水汽全部吸收，不能到達衛(wèi)星，所

48、以水汽圖上的地表或低云不清楚； 在水汽圖上的天氣系統(tǒng)比紅外云圖更完整連續(xù)，大氣環(huán)流特征更清楚，特別是無云地區(qū)，紅外云圖上不能反映水汽分布，但在水汽圖上都有表現(xiàn)； 圖像中亮、暗區(qū)域分別與對流層中上部的濕、干空氣相聯(lián)系，圖像中正在變亮的地區(qū)表征上升運動，正在變暗的區(qū)域表征下沉運動； 動畫顯示水汽圖像，可以了解對流層中上層流場的平均狀態(tài)，由于水汽圖像良好的連續(xù)性和時間尺度，可以提早判斷高層氣流是否為發(fā)散型氣流，而發(fā)散型氣流的抽吸作用有利于上升運動； 動畫中顯示出的亮、暗特征之間邊界的演變，及亮、暗特征之間相互作用的趨勢，指示著重要動力過程的發(fā)展。隱藏1.3.4 云圖的綜合分析三種云圖的特征各有不同、

49、各有所長，在預報業(yè)務中不能僅憑某一種云圖上的白亮云團就判斷云很強，有降水，而要綜合分析、判斷。一般業(yè)務中常用的幾條經(jīng)驗：云圖綜合分析動畫演示 在三種云圖上均為白亮云團，為積雨云（Cb云），常伴有雷雨、大風等對流性天氣。圖1.10 2009年8月27日15:00FY2C衛(wèi)星云圖 (c)水汽圖像 云團在紅外和水汽圖上白亮，而在可見光圖上為灰白，則為中高會有強天氣。圖1.10 2009年8月27日15:00FY2C衛(wèi)星云圖 (b)可見光云圖 紅外圖上為灰暗色，可見光上白亮，水汽圖上則不明顯，表明為低降水產(chǎn)生。圖1.10 2009年8月27日15:00FY2C衛(wèi)星云圖 (a)紅外云圖 圖1.11 20

50、10年11月11日08:00FY2E紅外云圖與08:00 500hPa高空形勢圖疊加顯示 紅外云圖注釋內(nèi)容 綜合分析同一時刻的三種云圖，可以分析出云系的層次，進而分析所對應的天氣。由圖1.10可見，A-B-C-D為明顯的逗點云系，其中B處紅外上為灰暗色，而可見光仍為白色，而水汽圖上不明顯，表明B處為低云；A處紅外和水汽上白亮，可見光上變灰暗，表明此為減弱的對流云；C-D為弱鋒面云系，其中有多個對流云團發(fā)展，造成27日傍晚河北省中部部分縣市的雷雨、大風強對流天氣。在紅外和水汽圖像上E處也為一逗點云系，但可見光圖上沒有明顯的逗點狀，表明此處在高層有低渦系統(tǒng)而低層渦旋不明顯。此外G-F處也為多層云系

51、，其中有對流云團、中高云系以及低云等。在業(yè)務中可運用MICAPS平臺強大的疊加顯示功能，將云圖與實況疊加顯示分析系統(tǒng)的云圖特征以及變化趨勢（圖1.11），圖中可見東北氣旋冷鋒云系，結合高空形勢場分析，溫度槽落后高度槽，東北氣旋還將發(fā)展。也可以將云圖與數(shù)值預報產(chǎn)品疊加顯示，特別是將水汽圖像與數(shù)值預報的物理量場疊加，有助于加深對云圖所表現(xiàn)的大氣動力過程的理解。暴雨一章還將對此進一步分析說明。 隱藏1.3.5 衛(wèi)星反演資料的應用除了圖像產(chǎn)品，各省地市氣象臺均可得到通過9210通信系統(tǒng)下發(fā)的風云二號衛(wèi)星反演產(chǎn)品，這里僅對最常用的兩種產(chǎn)品簡要說明，其它產(chǎn)品的生成原理及應用可從相關的手冊（許健民等 200

52、8）查看，這里不再贅述。 大氣運動矢量（云跡風、云導風）產(chǎn)品根據(jù)連續(xù)三幅云圖中同一圖像塊（簡稱示蹤云）的移動，估算出大氣的運動。應當注意的是，根據(jù)云運動向量來估計風，與常規(guī)地面觀測風有些不同，衛(wèi)星云跡風表示長 間大范圍運動，不反映影響常規(guī)觀測值的小尺度運動。故用云跡風資料能揭示云的移動規(guī)律、大氣的運動以及天氣系統(tǒng)的發(fā)展演變，特別有利于對流層上部環(huán)流形勢的判別。圖1.12 2010年11月10日08:00云導風資料 云導風的注釋內(nèi)容 圖1.12為業(yè)務平臺中的一張云導風資料，在實際工作中，可利用云跡風資料，判斷對流層上部是否有急流，急流是否呈疏散型分布，疏散型急流與對流層下部的低空急流是否有耦合等

53、等，從而對暴雨、強對流天氣的發(fā)生、發(fā)展給出正確判斷。有關應用在暴雨一章中詳細說明。 衛(wèi)星黑體亮度溫度（TBB）產(chǎn)品TBB是由衛(wèi)星通過掃描輻射儀觀測下墊面物體獲取經(jīng)量化處理后的輻射值，它反映了不同下墊面的亮度溫度狀況。在無云或少云區(qū)，TBB是地表黑體輻射亮溫，其值較高；在云區(qū)中，TBB則是云頂黑體輻射亮溫，其值較低，并且一般TBB值越小，表明云頂越高，對流越旺盛。新雙星運行動畫演示圖1.13 2010年11月10日22:15FY2D衛(wèi)星相當黑體亮溫（K）與2010年11月10-11日08:00 24h雨量(mm)疊加圖 15FY2D衛(wèi)星相當黑體亮溫（K） 圖1.13為2010年11月10日22:

54、15FY2D衛(wèi)星相當黑體亮溫（K）與2010年11月10-11日08:00 24h雨量(mm)疊加圖，圖中可見TBB的低值區(qū)與24h雨量中心吻合較好。由于TBB可直接展示對流發(fā)展的旺盛程度，TBB資料在中小尺度系統(tǒng)的預報和分析中更具有優(yōu)勢，尤其是對直接產(chǎn)生強降水的暴雨云團和產(chǎn)生冰雹、大風等強災害天氣的雷暴云團。由TBB值的大小可分析和推斷云團發(fā)展的強度及所處階段；由TBB等值線的分布分析其梯度特征，推斷對流層中垂直方向上風的分布，從而區(qū)分暴雨云團和雷暴云團，由此預報可能伴隨的天氣現(xiàn)象和落區(qū)。此外，TBB資料還可以定量地展示出嵌入在天氣尺度系統(tǒng)云系中的中尺度系統(tǒng)的演變過程，為天氣尺度系統(tǒng)伴隨的天

55、氣現(xiàn)象預報提供依據(jù)。具體應用見第3章。1.4 雷達圖像天氣雷達以其高時空分辨率、及時準確的遙感探測能力成為災害性天氣、特別是中小尺度災害性天氣監(jiān)測和預報預警等方面極為有效的工具。目前多普勒雷達可生成大量產(chǎn)品，主要可分為基本產(chǎn)品和導出產(chǎn)品。基本產(chǎn)品是指由基數(shù)據(jù)直接形成的不同分辨率和數(shù)據(jù)顯示級別的反射率因子(R)、平均徑向速度(V)和譜寬(SW)。業(yè)務中最常使用的是反射率因子和徑向速度產(chǎn)品，降水天氣系統(tǒng)的識別和預警技術也主要建立在反射率因子和徑向速度結構的基礎上。導出產(chǎn)品是指經(jīng)過氣象算法處理后得到的產(chǎn)品，在預報中主要起提示和參考作用。此節(jié)對業(yè)務應用的多普勒雷達產(chǎn)品進行簡要介紹。 1.4.1 雷達強度回波分析1.4.1.1 降水回波雷達探測大氣是通過接收被氣象目標物散射回來的電磁波列即回波信號來表現(xiàn)的。電磁波在大氣中傳播，若遇到大的物體等也會產(chǎn)生反射現(xiàn)象，造成回波。常見的非氣象回波有地物回波、海浪回波、晴空回波，還有旁瓣回波、二次回波、超折射回波等虛假回波，