气象传真图分析.ppt

第四章 气象传真图分析1.天气图基础知识2.气象传真图3.气象传真图实例,1.天气图基础知识,天气图的产生：1820年德国气象学家卜兰德（Brandes)首创了世界第一张天气图。当时他的首创并未被重视，直到1854年克里米亚战争中沙俄与英法联合舰队在黑海作战，英法舰队遇到风暴几乎全部覆灭，之后才被重视。天气图：填有各地区同一时刻气象要素观测记录，能反映某一地区、某一时刻天气状况或天气形势的特种地图。天气图的绘制过程：1 气象资料的观测和传递；2 气象资料的接收和填图；3 天气图的分析。,天气图的种类：地面天气图、高空天气图和各种辅助图表。天气图采用的时间：地面图：00Z，06Z，12Z，18Z,(中间还有四次补充观测时间：0Z，0Z，1Z，Z),所以，实际上每隔小时就有一张地面天气图高空图：00Z，12Z。(观测时）,地面天气图,高空天气图,高空天气图,高空天气图,天气图底图,用来填写各测站气象观测资料而特制的空白地图。兰勃特投影：等角正割圆锥投影，经线是向极地收敛的直线，纬线为同心圆，这种图在30-60度无失真。中纬度地区的天气图多采用该投影。极地平面投影：纬线以极地为中心的同心圆，经线向外辐射。这种图在极地和高纬地区失真比较小，因此，半球天气图和极地天气图多采用这种投影。墨卡托投影：等角正圆柱投影，经纬线均为互相垂直的直线。低纬和赤道地区的天气图多采用这种投影。,天气图底图常用的三种投影,地面实况分析图,传真台把收到的某一时刻各地观测的气象要素记录，按统一规定的标准填写在一张特制的地图上，填写完毕，进行分析，分析完成的地面天气图，叫地面实况分析图，简称地面图。在地面图上填写的地面气象观测记录，既直接反映了地面的天气情况，又间接反映了一部分高空的天气情况。同时，图上还填有最近三小时内气压变化的数值以及当时和过去的重要天气现象，所以它还能表示出短时间内天气发展的趋势，因此，它是当前天气分析预报的基本工具之一。各国地面图大致相同，个别处略有差异。根据世界气象组织（WMO）的规定，地面天气图通常是利用每隔6小时一次观测资料填绘制作的。图时为00Z，06Z，12Z，18Z。Z表示世界时（Zebra time），有时用GMT或UTC表示。,地面分析图-陆地测站填图格式,TT：气温；WW：现在天气现象；VV：能见度；TdTd：露点温度；CH、CM、CL：高、中、低云状；N、Nh：总云量、低云量；h：低云高；dd、ff：风向、风速；PPP：海平面气压；PP：3h变压；a：3h气压倾向；W：过去天气现象；RR：降水量；,现在天气现象,三小时气压倾向,过去天气现象,填图格式举例,填图符号含义为：该站上空总云量为10，高云不明，中云为复高积云或蔽光高积云，低云为碎雨云，低云量9，低云高300600 m，西北风5 kn，现在天气现象有小雨，过去天气现象为阵性降水，能见度5 km，气温 18，露点温度 17，气压10058 hPa，最近3 h内气压微降后升，气压变量为+1.2 hPa,国际规定的船舶测站填图格式,-它与陆地测站格式相似。,PWPW：风浪周期（s）；HWHW风浪波高（m）；dWdW：主波向；PW：涌浪周期（s）；TWTW：海水温度（）。注：其他符号的意思与上面介绍过的相同,等压线：在我国图上，等压线每隔2.5hPa画一根，例如997.5、1000.0、1002.5hPa等。在国外图上，等压线一般每隔4hPa画一根，例如996、1000、1004hPa等。为了醒目，980、1000、1020hPa等线标粗。等高线(高空图)：英、美、日等国间隔60位势米；我国间隔40位势（在 每条线上均须标明位势米的千、百、十位数，并规定：在850hPa图上画144，148，152等高线；在700hPa图上画296，300，304等高线；在500hPa图上画496，500，504等高线；,地面图分析项目：,高空天气图,高空天气图,高空天气图,地面天气图,高低压中心：我国用G、D；英、美、日等国用H、L。热带 气旋中心，国内外图上一般均用符号“”标注 地面锋线：冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋天气现象：降水绿色；雾为黄色；大风和沙尘为棕色。在传 真天气图上用折线勾画出大风和浓雾的范围。,地面图分析项目：,高空分析图（等压面图）,高空图填图格式TT气温HHH等压面位势高度T-Td气温露点差dd风向ff风速等高线：我国每隔40位势米画一条；英、美、日等国每隔60位势米画一条。等温线：我国每隔4；英、美、日等国每隔6槽线：等高线曲率最大处的连线。西风带中槽有竖槽、横槽；东风带中还存在倒槽。切变线：风场的不连续线。,2.气象传真图,概述 气象传真图是向海上船舶提供的一种简单、直观的天气图。海上航行的船舶可以通过气象传真接收机时实地接收航区邻近国家传真台发布的气象传真图，以获取航行海区的天气和海况资料，了解航区更多、更大范围的天气演变过程，掌握航区已发生和将要发生的天气和海洋情况，从而做出趋利避害的决策，保障海上活动安全。,气象传真图(Meteorological Facsimile chart),远洋船舶上均装有气象传真接收机，可接收沿海国家和岛屿发布的气象传真信息，使船舶及早避离恶劣天气，保障航行安全，提高营运效益。世界气象组织将全球各地的气象传真广播台划分为6个区域，即亚洲、非洲、南美洲、北美洲、西南太平洋和欧洲。目前，世界已有气象传真发射台40多个，分布在陆地和岛屿，遍布全球。关于各气象传真广播台使用的呼号、频率、广播时间及内容细目，在英版无线电信号表每年第三卷可查到。,主要气象传真广播台,图中数字代号说明：1-北京（中国）；2-东京（日本）；3-桑莱岬（菲律宾）；4-关岛（美国）；5-珍珠港、火奴鲁鲁（美国）；6-旧金山（美国）；7-埃德蒙顿（加拿大）；8-弗罗比歇（加拿大）；9-哈利法克斯（加拿大）；10-布伦特伍德（美国）；11-诺福克（美国）；12-布拉克内尔（英国）；13-巴黎（法国）；14-奥芬巴赫（德国）；15-奥斯陆（挪威）；16-诺尔彻平（瑞典）；17-罗马（意大利）；18-罗塔（西班牙）；19-布拉格（捷克）；20-莫斯科（俄罗斯）；21-安卡拉（土耳其）；22-埃皮斯科比（塞浦路斯）；23-开罗（埃及）；24-内罗毕（肯尼亚）；25-达喀尔(塞内加尔)；26-比勒陀利亚（南非）；27-新德里（印度）；28-塔什干（乌兹别克斯坦）；29-新西伯利亚（俄罗斯）；30-伯力（俄罗斯）；31-曼谷（泰国）；32-达尔文（加拿大）；33-堪培拉（澳大利亚）；34-里约热内卢（巴西）；35-布宜诺斯艾利斯（阿根廷）,气象传真图的种类,种类：气象传真图的内容丰富、种类繁多。航海最常用的气象传真图主要有:（1）地面图：地面分析图(AS)，地面预报图(FS)。（2）高空图：高空分析图(AU)，高空预报图(FU)（常用的高空图-500hPa、700hPa、850hpa）。（3）波浪图：波浪分析图(AW)，波浪预报(FW)。（4）辅助图：卫星云图（VS-可见光云图；IR-红外云图），海冰图（ST-冰况图，FI-冰况预报图），海流图（SO-海流实况图，FO-海流预报图），海温图（CO-海温分布图，FO-海温预报图），风暴警报图WT等。,常用传真图类别代号,气象传真图的图题内容,图题：（1）图类代号；（2）图区代号；（3）发射台呼号；（4）时间。,部分传真图区域代号,气象传真图实例,地面传真天气图（简称地面图）是航海中最常用、最重要的基本天气图之一。地面图又分地面实况分析图（AS）和地面预报图（FS）两种。一地面（实况）分析图(Surface analysis)地面分析图每隔6h一次，其图时分别为世界时0000Z、0600Z、1200Z、1800Z（对应北京时0800时、1400时、2000时和0200时）。下图为日本东京JMH台发布的地面分析图，我们结合此图说明传真地面分析图的主要内容、常用符号和英文缩写的含义等。,Example of the surface analysis,热带气旋和温带气旋的差别,冷高压与副热带高压的区别,冷高压1、冷高压是冬季影响东亚的主要天气系统；2、冷高压在700百帕以下表现很清楚；3、冷高压产生于中、高纬陆面；4、冷高压与冷空气活动密切相关；5、地面图上冷高压的东南部外侧有一条冷锋；500百帕图上副高北侧多槽脊活动 6、冷高压是冷性浅薄天气系统；,副热带高压1、副高是夏季影响东亚的主要天气系统。2、副高在500百帕图上最清楚 3、副高产生于热带洋面 4、副高对热带气旋的移动路径有重要影响 5、500百帕图上副高北侧多槽脊活动 6、副高是暖性深厚天气系统,地面分析图上的符号说明,图中黑实线表示等压线，每隔4hPa一条。经纬度网格线通常为10 x10度。H、L表示高、低气压。x表示高、低气压中心。下方的数字表示高、低气压的强度。25KT:气压系统中心的移动方向和移速。SLW：表示气压系统中心有移向，移速小于5kn。STNR（QSTNR或ALMOST STNR）：表示气压系统中心移向不定，移速小于5kn。（准静止）KT-表示节(knot)国标为kn。TD-热带低压(Tropical Depression)TS-热带风暴(Tropical Storm)STS强热带风暴(Severe Tropical Storm)T台风(Typhoon),地面分析图上的符号说明,当海上已经出现或预计未来24 h内将出现恶劣天气时，在相应的位置上注有醒目的警报符号：W：一般警报（Warning），风力7级GW：大风警报（Gale Warning），风力89级。SW：风暴警报（Storm Warning），风力1011级。TW：台风警报（Typhoon Warning），风力12级。HW：飓风警报（Hurricane Warning）风力12级。OW：其它警报（Other Warning）。FOGW：浓雾警报，能见度0.5n mile。PSN GOOD：定位误差小于20 n mile。飞机定位。PSN FAIR：定位误差2040 n mile。卫星定位。PSN POOR：定位误差大于40 n mile。外推定位。,冷锋：暖锋：准静止锋：锢囚锋：-热带气旋或风力大于等于10级的锋面气旋未来24小时可能的移向和中心到达的地方-天气区，成片出现的降水、雾、大风和雷暴区，用线条圈起来,天气系统英文注解识读,对于达到热带风暴以上强度的热带气旋或风力达到10级或以上的强低压系统,在图下面的空白部分还列有一段或几段英文简报，以便对该系统有更全面的了解，文中常使用一些略缩语和习用简化形式。,天气系统英文注解识读,扇形所示为台风中心移向的范围，虚线圆为预报概率圆，台风中心进入该圆的概率约为70%。注解的译文：02年第2号热带风暴，名称是MITAG，从强热带风暴减弱形成，中心气压 990hPa，中心位置在北纬17.8度、东经135.5度，卫星定位，定位误差2040n mile，台风准静止，移向不定，移速小于5kn，近中心最大风速为45kn，半径150n mile范围内，风速大于30kn。,Example of the surface analysis,二、地面预报图(surface forecast),常见的地面预报图有24h、36h、48h和72h的短期预报。以日本图为例，图中给出了等压线的分布情况，气压系统的类别、中心位置、强度，锋的类别、位置和热带气旋的最大风速等。另外，冬季，图中还给出了积冰区、海冰区、浓雾区及大风区的范围等。,中国北京台发布的700hPa预报图,三、热带气旋（预）警报图,图中给出了热带气旋当前的实际位置和未来24h、48h和72h的预报位置。并用三种圆来表示。热带气旋当前的实际位置：圆内风力10级。预报圆（概率圆）：表示热带气旋中心未来12h、24h、48h、72h可能落入的范围，入圆率为70，当热带气旋实际风力和预报风力均小于10级时，只绘预报圆（虚线圆）。大风（10级）警报区：预计某些地方未来可能被10级大风覆盖，以预报圆外的实线同心圆表示。,Example of the Typhoon Warning,波浪传真图,波浪是影响船舶运动和航行安全的重要因素。在海上，为了详尽地了解航区和航线前方的波浪分布情况，必须逐日接收波浪传真图，必要时可及时避开恶劣的海况区以达到安全航行。所以，波浪传真图是海上最常用、最重要的传真图之一。波浪传真图分波浪分析图（AW）和波浪预报图（FW）两种。,一、波浪分析图(wave analysis),图中粗实线表示等波高线，单位为米。从2m开始，两相邻等波高线间隔为1m。图中还绘出主波向（几列波并存时波高最大者的传播方向）、乱波区和海上观测船点的水文气象要素实况，其中包括风向、风速、风浪向、风浪高、风浪周期、涌浪向、涌浪高和涌浪周期等。.此外图中还标绘出同一时刻的高、低气压、热带气旋中心位置、强度及锋线位置等。绘制等波高线所依据的数据是风浪高（HW）与涌浪高（HS）两者的合成波高（HE）：式中：HW和HS为海上观测船分别目测得到的平均显著波高。,二、波浪预报图(Wave Prognosis),波浪预报图,上图为JMH台发布的西北太平洋24h波浪预报图。其中绘有等波高线（单位：米）、主波向及主波的波高和周期。此外，还标绘出H、L、TD的中心位置、强度以及锋线位置等。在波浪预报图中，等波高线的数值为有效波高（H1/3它是基于波谱分析等海洋学理论经复杂计算得出的）我国国家海洋局也通过广播传真和电视每天发布我国海域及外海的24h波浪预报。波浪预报十分困难，目前世界各国发布的波浪预报时效一般不超过3648h，最长72h。,海流传真图,一、海流实况图(SO)海流一般变化缓慢，比较稳定，因此传真海流图的时间间隔比天气图要长的多。常见的有旬和月两种海流图，其中又有海流实况图和海流预报图之分。海流实况图是根据上个旬（或上个月）的海流实测资料绘出的图。右图为东京JMH台发布的1989年7月中旬的表层海流图。图中箭矢表示流向，不同形式的箭杆表示不同流速。图中还标出黑潮与亲潮的主轴位置、水平范围和流速分布情况。,二、海流预报图（FO）,右图为东京JMH台发布的1990年4月上旬北太平洋表层海流预报传真图。图中粗矢线和其中数字表示主轴的推算位置和流速(kn)，细实线为该旬表层海水等平均温度线，单位为摄氏度。海流传真图比根据多年海流资料绘出的旬、月海流气候图更接近实际情况，对航海有更高的参考价值。例如，远洋航行的船舶可以利用近期的海流传真图精细地调整航线，顺流时尽量将航线选在主轴位置附近，逆流时则尽量避开主轴位置，或从两个主轴之间逆流速度相对较小的区域通过。,冰况传真图,一、冰况图(ST)是根据卫星及其他观测资料绘制的。目前，发布海冰图的传真广播台有日本东京、瑞典斯德哥尔摩、德国奎克博恩、英国布拉克内尔和加拿大哈利法克斯等。多数广播台只限于在冬季指定的星期发送海冰状况图。图中不仅简单的表示冰量，而且还表示出冰块的位置和可能通行的航道。左图为东京JMH台发布的1990年5月16日西北太平洋冰况图。由图上方的图例可知不同海域海冰的聚集状况，图的左方还有英文、日文的冰况分析与展望。此外，图中还绘出表层等水温线，间隔为1oC。,卫星云图（Satellite Cloud Picture）,近几十年来，随着卫星、遥感等高科技的迅速发展，又开辟了从宇宙观测大气的新途径。现在，人们通过气象卫星昼夜不停地向地面发回大量图片和数据，其中包括占全球面积的广阔海洋、荒芜人烟的沙漠和山区，使人类认识天气的能力空前提高。卫星云图为天气预报，特别是资料匮乏的海上天气预报提供了十分宝贵的资料，在监视海上台风等方面也显示出极大的优越性。传真卫星云图还具有真实、生动、直观等特点，所以深受广大航海者的青睐。,气象卫星观测系统,全球卫星观测系统是由颗地球同步静止卫星和颗近极地太阳同步极轨卫星组成的。静止气象卫星：距离地面约km，位于经度o、o E、o E、o W和o W的赤道上空，分别由美国、俄罗斯、欧盟和日本等负责发射。地球同步卫星的优点是，由于轨道与地球自转同步,卫星能对同一地区进行连续不断的观测。目前每隔30min就可以完成一次观测。观测范围在南北纬600以内，经度横跨1400左右。5颗地球同步卫星的观测覆盖地区形成了以赤道为中心南北纬度各600的一条带，对全球的中、低纬地区进行观测可以取得理想的效果。我国发射的同步卫星“风云二号B”位于1100E,极轨气象卫星：在极区地球静止卫星图片畸变很大，观测效果不好。极轨卫星在极区可以得到较理想的观测资料。极轨卫星距地面约8001500km，由于轨道较低，可以提高图象的空间分辨率和探测资料的精确度。将这两种卫星配合起来是卫星观测的一种理想组合，使观测范围覆盖全球。全球气象卫星观测系统所取得的资料，对台风、暴雨、洪水、海温和海冰等的监测、预报以及大气运动规律的研究等都具有重要的意义。,卫星云图分：可见光（VS）和红外（IR）两种,根据物体对阳光的反射率拍摄的。在图片上，表现为黑白色差异，黑白程度（或称亮度）表示云或地面的反照率大小。白色表示反照率大，黑色表示反照率小。通常云层越厚，反照率越大，颜色越白。,可见光云图(VS),根据物体表面辐射温度的高低拍摄的。在红外云图上，最黑的地区代表最暖的表面，最白的地区代表最冷的表面。根据色调的差异可以判定云顶的高低：色调白，温度就低，表示云顶高度高。色调黑，温度就高，表示云顶高度低。,红外云图(IR),卫星云图上的锋面气旋,卫星云图上的热带气旋,识别、跟踪主要天气系统,在船舶条件下利用传真卫星云图很容易识别热带气旋、冷锋和副热带高压等天气系统。1、热带气旋 气象卫星是发现和跟踪热带气旋的有效工具。可以利用卫星云图来确定热带气旋的位置、发生、发展阶段及未来的移动变化等。在卫星云图上，热带气旋为白色的涡旋状云系，在黑色的海洋背景上显得十分清晰。热带气旋云系包括系统中心的云区和外面的云带。系统中心的云是指可以看到的眼区或涡旋中心的浓密云区，云带是指环绕中心的弯曲或成螺旋形的云带。,2、冷锋,在卫星云图上，冷锋锋区往往表现为一条长几千公里，宽二三百公里的白色云带。冷锋常与温带气旋相联系，冷锋云带位于螺旋云带的外围，靠近螺旋中心部分云带较宽，距螺旋中心越远冷锋云带越窄，云带呈明显的气旋性弯曲。地面天气图上的冷锋线一般位于云带内。图中可清楚的看出，从俄罗斯远东海滨经我国长白山、千山至山东半岛一带为典型冷锋云系。,3、暖锋,在卫星云图上暖锋云区短而宽，通常长几百公里，宽300500km，呈反气旋性弯曲并向冷空气一侧突起。地面天气图上的暖锋线位置在暖锋云区中靠近后边界处，在卫星云图上暖锋的位置较难识别。,在卫星云图上，副高表现为一大片暗的无云或少云区，而其南北两侧均为多云区（白色多）。无云区边界一般很清楚，根据经验，大致与500hPa图上588位势什米等高线一致。因此，利用这种关系很容易从卫星云图上确定副高的范围。如果副高区色调很黑，即碧空无云，说明副高区内下沉运动很强，低层的对流云系不易发展；反之，当副高减弱时，副高区颜色将变淡，表明内部云系增加。因此，积云块的出现对预报副高的减弱有一定的指示意义。,4、副热带高压,气象传真图的应用,目前，利用气象传真机设备，航行在海上的船舶能够及时、方便地接收到内容丰富的海洋气象情报，例如，风、波浪、风暴、海雾、洋流、海冰以及降水和云覆盖等;对于远洋船舶，通过气象传真图分析和追踪大洋中风暴的生成、演变及移动路径，能够有效地保证航海的安全。但是，这种有效性取决于船舶驾驶员正确和熟练分析、应用气象传真图的能力。,尽管现在船舶有了气象传真机和气象导航保障，但恶劣天气和海况所造成的各种损失仍较为严重，近年还发生了船舶卷进台风中心造成重大的海损海难事故，这尤其引人深思。业内人士普遍认为，在加强责任心的前提下，提高船员分析应用气象传真图的综合技能，充分有效地使用气象传真图，是航海安全的重要保证，船长和驾驶员要给以高度重视。,气象传真图接收：根据船舶情况和航行海域，适时选择接收气象传真图。一般而言，美国、欧洲、日本和我国的数值预报业务水平较高，其气象传真产品内容丰富，预报准确性高，因此，应尽可能选择接收这些国家和地区的气象传真图。从每年英版无线电信号表第三卷可以查得世界各海域气象传真电台的呼号、频率、发报时间和内容细目。按时接收所需气象传真图。,船上需利用气象传真图及时做出海洋气象预报或补充订正预报的前提和预报要点,原则:当出现以下情况之一时，必须充分利用气象传真机，及时做出海洋气象预报或补充订正预报：1、天气和海洋实况与接收到的气象报告不一致时;2、有危及航行安全的危险天气及灾害性天气系统时;3、雾季和台风季节，船在其多发海域航行时;4、船舶选择自主气象导航时。,航海和海事活动，必须有效得到海洋水文气象的保障，对于海上船舶尤其是远洋船舶，利用接收到的气象传真图，完全可以及时、准确地做出海洋天气补充预报，以确保航行及海上活动的安全性。,