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[疑问互助] 4月9日上海天气预报失误原因之探究

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发表于 2010-4-9 17:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
PS:这是本人第一个在疑问互助中的问题:y16

从一周之前的中期预报开始,无论是国内还是国外,是SMB或者是CMA,都稳定预报4月9日这一天上海以晴到多云天气为主,气温在10-20度之间。直到昨天晚上,各大机构也都预报上海第二天为多云或多云到晴的天气(见下图2-4)

可惜今天白天的实况是:非但没有见到太阳,而且淅淅沥沥的毛毛雨还非常密集,直到今天下午3点才逐渐停止。从今天早上8点开始,全市普遍录得1mm不到的降水(如下图1)。由于降水和偏东风,今天最高气温止步12度,和预报相比足足相差了7度(温度实况如下所示)。短期预报出现这么大的误差,还是相当少见的。

最高温度:2010-04-09 宝山 12.4℃; 2010-04-09 徐家汇 12.0℃
最低温度:2010-04-09 宝山 9.5℃; 2010-04-09 徐家汇 9.2℃

那么这是为什么呢?

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 楼主| 发表于 2010-4-9 17:07 | 显示全部楼层
首先,今天白天虽然出现了降水,但是雷达回波图上却看不到丝毫降水回波(见下图1),这可能导致预报迟迟没有做出正确的修正。那么为什么雷达回波图上看不到降水回波呢?

从地面上可以看到,今天天空中雾气弥漫,相对湿度非常大,雨珠非常细小,就像饱和的空气拧出水来的样子。经查证,今天白天相对湿度基本都在95%以上(见下图2)。那么这些降水会不会是近地面低空的这些雾气导致的呢?

首先从地面图中可以看到,浙江南部有一个1017hPa的弱高压,但是其后部有一个强大的地面倒槽,因此这种天气形势比较适合西南暖湿气流输送,我国东部地区低空中云量都比较多。另外,上海附近存在地面东风回流。

925hPa近地面层中我们可以发现东南沿海有一片辐合区,长三角附近有气旋性切变,加上上海吹东南风,处于槽前正涡度平流中,因此这可能是导致上海今天下雨的主要原因。

850hPa层面中:果然在长三角有一个弱低涡,就如925hPa层面分析的那样,上海处于槽前,存在弱辐合,所以出现了少量的降水。

而在700hPa层面中,长三角的低涡已经看不到,能看到的是上海处于槽后,应该是负涡度平流,所以这次从700hPa层面是看不到上海出现降水。因此这次700hPa中就出现了预报的盲区。

我们可以看出,上海今天出现弱降水主要是由于近地面层和低空出现了弱辐合区所致,由于辐合太弱,降水很少,由于雷达反射率没有根据实际情况进行及时修正,导致在雷达图中我们看不到半点回波。所以上海出现天气预报失误,是之前数值上没有显示长三角会出现一个弱低涡。那么这个弱低涡为什么会突然出现呢?

再来看850hPa层面:今天白天华东处于冷舌中心,其中黄海有一个冷区,温度为3度。加上东风回流,有利于辐合抬升。因此勉强符合低涡的条件,才勉强诞生一个小尺度天气系统——弱低涡,所以今天白天风力也不大。这种天气系统数值上是非常难预报的,即使是短期预报也是如此。

类似的情况上海今年已经出现了2次,这次是第二次,上次出现在春节期间,也是细雨霏霏但看不到降水回波。这种情况对于天气预报提出了很大的挑战性,在以后天气预报中不能拘泥于理论,要懂得灵活多变。比如这次预报显然不能只看700hPa层面,近地面层才是关键所在。另外,要注意预报的及时修正,遇到这种相对比较突发的天气系统,不要墨守成规还是6小时更新一次预报,而要缩短更新的时间,这样才能降低错误发生的概率。

以上是个人对于这次上海天气预报出现失误原因的探究,限于个人低微的水平,还请其他高手补充完善。
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发表于 2010-4-9 17:40 | 显示全部楼层
同理,我今天也想问这个问题,昨天数值及官方报今天多云,最高气温20度,可今早起来,天气很阴,打开云图时,只有在可见光云图中看到有云系覆盖,其余的均没有,上午9点前后,云系慢慢消散,太阳露出来一会,但之后天气迅速转阴,直到下午2点多钟开始太阳才出来,所以导致今天最高气温才15.5度。

PS:500hpa、700hpa来看,我市(江阴)处于槽后西北气流控制
850hpa,在苏南和浙北存在切变

然后问官方时,就说了这么一句话,因为有切变,850hpa上有切变所以云系才这么多


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发表于 2010-4-9 19:21 | 显示全部楼层
850百帕小低涡出现在槽后,很诡异。
发表于 2010-4-9 19:45 | 显示全部楼层
很简单:
1、中期数值高估西风南下,这是中期数值正常的误差倾向,春季更明显
2、对高原热力场爆发期,目前数值运算能力有限,未知因素太多,从而低估上海高空辐散
  
CFS等气候数值,但现在也进入春季盲区的,大起大落。
  
所以IPCC以已知理论设计的气候数值来衡量气候变迁,本来就只是个假设命题,只要有一点理论错误,将被无穷放大,结果面目全非,所谓蝴蝶效应,无需过度追捧。
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发表于 2010-4-9 19:58 | 显示全部楼层
然后我们再从整个半球环流数值运算来看问题,以运算阻塞著名的EC为例,会发现更多东西
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发表于 2010-4-9 21:08 | 显示全部楼层
可以用一个中尺度锋面的模型来分析这次“诡异的天气”,可以认为上海以西存在一近乎南北向的锋面,东侧是冷空气,西侧是暖空气(各层切变配置和温度场特征可看出),但是锋较浅薄,700以上就看不出了。所以云系维持在低层且较薄,由于雨滴直径太小,可能雷达反射不出来(这是猜的,我不懂雷达,错了请指出)
   再讲下其发生的原因,可能是随系统东移的暖空气(8时700百帕四川有个槽,长江中下游有暖平流)遭遇到盘踞在海面的冷空气造成局地锋生(可能就是这个锋生造就了850小低涡,上层的条件是不利的),上海位于冷侧,故阴雨。再加之气温的日变化加剧了锋生,故这种天气维持了大半天。这跟海陆热力差有关吧。
   图中三道线自西向东是地面,850,700辐合线(大致)
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