江西省新一代中短期预报业务流程介绍

江西省新一代中短期预报业务流程介绍*

张瑛，许爱华
（江西省环境预报中心，江西南昌 330046）

    摘　要：按照中国气象局以数值预报产品为基础，以MICAPS预报人机交互系统为工作平台的思路，建立了包括气候背景、预报思路、天气会商、预报制作和管理5个模块的江西省新一代中短期预报业务流程，并重点介绍了数据转换、综合图定义、参数修改、网络改造等有关的本地化工作，以及包括天气形势描述、要素预报的人机交互修改、全省实况描述的预报制作和预报产品自动或半自动生成技术。
    关键词：预报　业务流程　介绍
    中图分类号：P456.1；P456.2　　文献标识码：B　　文章编号：1007-9033（2005）01-0022-03
　

    随着9210工程系统的业务化应用，我国气象业务现代化水平上了一个新台阶。特别是MICAPS 1.0、 MICAPS 2.0系统平台的推广使用，为预报员日常天气预报的制作、各种图形人机交互修改操作等提供了统一的操作平台。在这种情况下，如何按照中国气象局以数值预报产品为基础，以预报人机交互系统为工作平台，以提高灾害性天气预报准确率和预报服务能力为目标，综合利用多种资料信息和预报技术方法的天气预报技术路线，建立新型天气预报业务流程和业务系统，以及精细化预报流程，是急待研究的问题。
1　MICAPS系统的本地化
1.1　资料的MICAPS数据格式转换
    MICAPS系统提供了19类数据文件格式。MICAPS的系统管理员可根据这些格式，做好系统的数据接口。
1.2　综合图的定义和参数修改
    根据预报业务的需要，我们进行了一系列综合图的定义，并对有关参数文件进行了修改。修改的内容主要包括：retrlogi.dat、retrsurf.dat、retrfax.dat、retrup.dat、retrimag.dat、pathfile.dat、savepath.dat等。
1.3　指导预报产品图形模板的生成
    MICAPS系统提供了图形编辑功能，可方便地进行天气图的修改和等值线预报产品的编辑，是新型预报业务流程中预报员制作天气预报的主要工具。系统提供的指导预报产品包括早、中、晚3次的温度和降水等值线落区预报，以及暴雨动态落区预报、强对流落区预报、大雾落区预报等。
1.4　MICAPS数据备份
    根据网络服务器的硬盘容量，确定资料保留时间，通过对MICAPS系统数据接口中的CLRDISK.BAT程序，以实现MICAPS数据的短期和长期保存。最后通过刻录光盘，并为光盘编号，以实现系统数据归档保存。
2　预报制作及预报产品自动生成技术
    预报产品的人机交互半自动、自动生成技术和产品的一致性检查，是实现新型天气预报业务流程的关键。
2.1　天气形势描述的半自动生成
    首先利用MICAPS处理系统对风场、高度场、气压场、温度场等气象要素进行分析处理，并生成MICAPS格式数据；再利用MICAPS系统对高空、地面图的等压线、等高线、高低中心等进行修改，并分析绘制槽线、切变线、锋线、天气区等系统，且存入数据库中；然后开发相应的程序软件，提供各种天气系统术语供预报员选择。作为内容的一部分，这些天气形势用于生成预报产品。预报员在天气会商和制作预报产品时，可通过人机交互方式，对这些形势描述进行修改。
2.2　要素预报的人机交互修改
    利用数值预报及客观方法的套用结果，在经初步集成后，预报员进行人机交互修改。修改时首先将各站点或网格点的要素值显示在江西省底图上，然后进行修改。修改时要针对不同类型的要素，编制不同的修改软件，并将修改后的结果存入数据库中。
2.3　全省实况描述自动生成
    首先通过对本省GD-05报资料进行一致性检查后，把报文处理成各要素数据；然后根据不同要素的数值与等级的对应关系，以及站点所处的区域，根据预先划定的区域，自动生成实况天气描述。如全省降水分布和最高、最低温度等。
3　新型预报业务流程的建立
    新型天气预报业务流程要体现以数值分析预报产品为基础，综合应用各种气象信息和先进的预报技术方法，以人机交互处理系统为主要工作平台的技术路线，并要和逐级指导的预报业务技术体制相适应，以减少重复劳动。MICAPS系统侧重资料信息的显示、编辑修改，而对预报产品的制作、产品自动生成则很少涉及。因此需要进行大量的二次开发工作，才能适应新型预报业务流程的需要。江西省环境预报中心根据本省的业务特点，按照中国气象局预报业务体制改革的基本思路，以MICAPS为核心，设计建立了新型预报业务流程。系统的开发重点放在预报产品的半自动生成、气候概述、产品的多样性、产品的一致性检验、面向用户的多种预报产品的生成等方面。同时，系统自动生成的预报时效为3、6、12、24 h，且时效一直可延伸到120 h；空间分辨率可达到5 km，大大丰富了省级气象部门对下的指导产品体系，向精细化预报迈出了第一步。
系统平台主要分为5个模块：气候背景、预报思路、天气会商、预报制作、预报管理。系统没有对预报流程规定必须先实现哪一步，后实现哪一步，从而便于预报员灵活操作。
3.1　气候背景
    在日常预报中，预报员对本地的气候特点和历史同期气候极值的掌握，对做好预报有着重要的指导意义。为了方便预报员记忆和检索，我们对历史上本省和南昌市的降水、气温、日照以及冷空气、暴雨等重大过程进行了逐月分析、统计归纳，并提供图形供预报员参考。
3.2　预报思路
    该模块根据预报员的预报制作思路，将预报资料的调阅分成5个部分：主导系统分析、实况天气分析、数值预报产品分析、中小尺度系统分析、预报方法及经验指标分析。通过直接调用MICAPS 2.0系统，可调看预报所需要的各种图表。预报员每操作一步，软件都会根据当前的天气系统提出各种意见，供预报员选择。预报员可以选择，并形成初步的预报意见。同时，这些预报意见可以在系统提供的编辑框中进行修改。
3.3　天气会商
    该模块可把预报员形成的初步意见在会商过程中显示。预报员只需选择自己的姓名、岗位，就可以把自己已分析出的预报结论，作为个人会商意见显示出来。同时，会商系统可提供各种图形，供预报员在会商时参考。
3.4　预报制作
    该模块具有预报文字编辑、常规预报图形、灾害性天气预报图形编辑的功能。在文字编辑模块中，系统根据预报制作的需要，提供了强大的预报编辑功能。这些功能包括获取地市城市报、显示报文、北京城市报、连接卫星、保存、前翻、后翻、打印、复制、粘贴、字体选择等多个功能，并可把预报员需要操作的所有步骤都集中在一个模块中。预报员只需选择需要制作的文字预报项目，就可以通过鼠标来实现。同时，系统可提供各种词条，供预报员选择。主要词条选择包括：预报时段、天气用语、风向风速、温度、江西地名、全国地名、标点符号、年份、预报员姓名等。预报员只需要双击词条栏中相应的词条，就可在文字预报编辑栏中的相应位置进行操作，从而大大减轻了预报员的手工操作步骤。另外，对于已有的词条，提供了修改功能。只需输入相应的密码，预报员就可以把自己熟悉的词条进行添加、修改、排位等。根据省环境预报中心的业务网络，系统给预报员提供了3种应付网络出现故障的方法。预报员可根据不同的故障，按照系统提示，采取不同的步骤进行操作，从而防止了指导预报产品不能上网的情况出现。
    在等值线编辑模块，根据预报员的需要，采取了人性化的设计，给预报员提供了最方便的方法。这也是本系统具有创新的部分。系统充分结合MICAPS系统的图形编辑、多种数据类型等功能，结合外部程序的控制，以最优方式解决了过去预报员修改等值线所需大量工作的麻烦。在这个模块中，主班预报员首先用线条制作全省早、中、晚3次降水预报，然后根据精细化预报和初步集成结论。此时，系统将自动反演出0～120 h的降水、风向风速、温度变化结果。主班预报员根据反演结果，可再次进行修改。主班预报员完成修改后，这些资料将自动传递给首席预报员。首席预报员根据主班预报员的结论，再次进行分析和修改。最后系统将根据首席预报员的最终修改结果，将等值线资料通过反演、细网格点内插、压高公式等功能，生成10 km网格点、5 km网格点、江西89个站的分县预报、等值线预报等多种预报产品，并直接进入省局内网、江西气象网。同时，系统还提供了全国流域面雨量、省内流域面雨量的网格资料。
3.5　预报管理
    该模块主要提供预报规范、资料统计、交班输入、联系电话等功能。其中预报规范功能可实现各类预报用语的规范、岗位职责和流程、各类考核办法等规定文件的查询。资料统计功能是为了便于掌握各类资料的齐缺情况，也为了减轻预报员的负担。利用这一功能可实现对各种常规资料的自动登记，以便及时发现错误和补传。实现方法是通过文件查找方式，检测资料的收集情况。如果某一类型的文件已来齐，则用红色字体显示，反之用绿色字体显示，使预报员一目了然。交班输入功能是预报员对上一班的系统工作情况、天气演变趋势、服务任务交班等情况进行登记。同时，为了做好预报服务工作，我们还加入了各相关单位的联系电话，以供查询。这些工作使得各项规定都清晰可查，从而大大提高了预报员的工作效率。

Introduction Of The New Generation
Middle-short Forecast Flow Of Jiangxi Province

ZHANG Ying , XU Ai-hua
(Environment Forecast Center of Jiangxi Province , Nanchang 330046 , China)

Abstract: According to the idea of CMA to base on NWP and use MICAPS as a work panel, we set up the new generation middle-short weather forecast flow, which accomplishs the localization of MICAPS, bu establishing the relative production database of weather forecast operation system and the automatic-made technology of forecast-editor and forecast product for the user.
Key words: Forecast flow The localization of MICAPS Forecast editor of contour The fine forecast products
　

_______________________________
收稿日期：2004年08月23日改回日期：2004年10月22日
第一作者简介：张瑛（1973－），男，工程师，硕士，主要从事天气预报与环境预报业务与科研工作。
*本文受江西省气象局“新一代业务系统建设”项目资助。