数值预报产品在航空气象预报中的应用

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摘要：摘要：为了更好的分析数值预报产品中的图形产品、格子点资料在我国航空气象预报中的应用效果和优势，需要我国气象部门有效整合多种航空气象资料。重点加强飞行中遇到颠簸、积冰、雷暴等恶劣天气问题的研究，在此基础上积极开发先进、多样的预报产品，以此提高气象预报

　　摘要：为了更好的分析数值预报产品中的图形产品、格子点资料在我国航空气象预报中的应用效果和优势，需要我国气象部门有效整合多种航空气象资料。重点加强飞行中遇到颠簸、积冰、雷暴等恶劣天气问题的研究，在此基础上积极开发先进、多样的预报产品，以此提高气象预报的精准性，有效满足航空部门的费用需求，提高气象服务效率。

　　关键词：数值预报产品;航空气象预报;应用

　　引言：

　　数值预报产品是在航空气象预报工作中常用的一种实践方法，其主要包括质量控制、气象预报模式选择、思维同化、资料收集、统计解释、动力诊断，根据以上步骤对航空气象中天气形势、天气要素的数值变化情况进行预报。科学技术和信息技术的发展，大大提高了航空气象观测技术和预报技术，也促使气象数值预报准确率得到了提高。为了更好的应用数值预报产品还需要相关部门注重数值预报模式的应用特点，以此有效为航空天气预报服务。

　　一、格点资料的特点

　　航空天气预报工作主要根据飞机的飞行需求来开展的，航空天气预报对象主要是：颠簸、积冰、风切、云高、雷暴、能见度等气象要素。当前，我国航空天气预报主要通过传真机获取气象中心发布的信息，以此形成气象图，天气预报员一般只能了解气象的时间、物理量、空间等变化情况。随着信息技术的发展，通信技术和智能技术越来越成熟，为了促使天气预报员们获取更好的数值產品，有效制作天气预报，需要值班预报员借用网络技术和智能技术制作更丰富的数值天气预报产品。当前我国采用的数值预报产品格点资料具有一定的时间限制，一般需要在限制时间内对亚洲区域不同的风场、温度等格点场进行预报，并获取对流层、风速层高度内相关格点资料。不同hpa垂速度和相对湿度的格点资料[1]。

　　二、格点资料在航空气象预报中的应用

　　(一)根据雷暴对流产生的原因进行预报

　　数值预报系统在运行中参数会发生变化，比如，在预报时间段固定时，就可以计算出一定hpa条件下的水气运动散度，由此设计详细的地形图纸。此外水汽水运动散度计算可以精准的测量低层水汽聚集凝结速度，底层水汽的聚集凝结速度对雷暴对流会产生一定的影响，对此通过此计算也可以直接分析雷暴发生的时间和地点。又比如，当一定hpa值变化时，环境中的气块温差会上升，此时可以直接获取该低层的上升气块所承受的浮力，以此准确判断雷暴高度和强度，一般雷暴对流判断主要有两方面：第一，低层出现温度差或者水汽层出现垂直变化时，可以直接获取白天雷暴对流稳定度较差;第二，当海陆出现温度差时，海陆风会对白天低层水汽变化情况产生影响，促使雷暴对流的出现。总之，可以根据气流上升气块的浮力直接判断雷暴对流的情况，便于人们了解雷暴对流发生的高度。

　　(二)判断飞机积冰产生的原因进行预报

　　积冰会对飞机飞行造成一定的影响，飞机出现积冰时，一方面会促使飞机重量增加，导致飞机承重力超标，另一方面，会影响飞机机翼流体，导致飞机上升能力或者下降能力产生影响，不利于飞机稳定飞行。飞机产生积冰的原因主要有：雨滴大小、气流情况、温度和湿度，相关研究发现，当飞机在0°或者零下14°左右飞行时，飞机遇到较大的雨滴发生积冰的概率较高，尤其是零下5°到零下9°之间，概率更高。根据数值预报产品检测出的湿度格点和其他预报信息可以直接得出飞机积冰的指数，并根据计算公式可以直接得出积冰的位置和时间[2]。

　　(三)判断飞机颠簸产生的原因进行预报

　　第一，晴朗天气下飞机颠簸的预报。根据飞机颠簸发生的概率来计算，从计算结果可以看出当大气存在稳定差时，飞机会出现颠簸问题，根据上述计算公式可以发现气层之间风速切换时会存在极小值和极大值，当风速切换到极大值时，气层会出现垂直翻转的情况，则此时需要降低垂直风速切换速度。当飞机处于位于急流层时，飞机垂直风速切换变值会增大，则此时飞机也会出现晴空颠簸的问题，则飞机飞到低层或者气层低处产生不稳定情况时，飞机处于边界层时也会因为受热不均匀而出现颠簸问题。据调查分析，根据预报方式计算方法来看，极限值过低时，主要是飞机颠簸时产生的时间短，数值预报产品预测结果不符合极限值要求，对此就需要分析该现象的原因。该原因主要是因为数值预报系统无法精准的检测出区域内的气象变化情况，其只能简单的预测某个特定地域的气象数值，无法预测到极限值。第二，其他天气下飞机颠簸的预报。如果山脉的背风坡破损，则会出现重力波，此时会影响飞机上升高度和下降高度，尤其是会对山谷机场相关航空设备产生影响，该情况主要出现在稳定的气层内。当急流气层中的高度苏气流扩散到上层时，促使重力波产生，当前用到的数值预报系统无法精准的检测出重力波，但是可以检测出重力波发生的位置。另外，也可以在雷暴出现的对流区内通过数值预报系统来判断飞机出现颠簸的位置[3]。

　　三、数值预报产品在航空气象预报中的应用

　　当前，我国航空天气预报中主要将数值预报产品应用在高空温度或者高空风力的测试中，通过生成预报图来进行检测，数值预报产品实用范围广，尤其是在垂直分层图中。在预测的过程中，航空公司需要根据自身的实际能力选定某一个区域制定高空风力和温度气象预报图，并制定对流顶层和急流轴预报图。航空公司采用数值产品依据获取航空天气预报制作关于各层级内的湿度场、降水场、形势场、垂直速度、温度平流预报图，此外也可以根据高空温度和风度的预告场制作航线平面剖析图。以此利用数值预报产品获取的湿度和温度格点资料来判断飞机的积冰指数，以此直接判断出积冰指数最高的地区内可能会发生积冰天气的精准地点。

　　四、结束语

　　总之，数值预报作为一种先进的气象预报模式，在我国航空气象预报中发挥着较大的优势，为了更好的运用数值预报产品，精准、有效的检测出影响飞机飞行的气象因素，需要相关人员科学利用数值预报系统有效分析雷暴对流、飞机积冰、飞机颠簸原因，通过格点信息资料有效预报，以此避免飞机遇到各种意外情况。

　　参考文献

　　[1]王晓峰，陈葆德，江勤，等.飞机观测资料在航空数值天气预报中的应用技术研究[J].中国科技成果，2019(6)：15-16.

　　[2]次仁德吉，杨丽敏，李慧敏.数值预报产品在西藏中期天气预报应用检验的初步分析[J]. 2021(2018-2)：60-62.

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