天气形势的天气学预报方法
天气学预报方法是一种定性的、经验性的传统预报方法。

虽然，目前天气形势与气象要素预报已愈来愈依靠数值预报方法，但在很多情况下，特别是局地天气、航线天气等的预报中，天气学方法仍然是十分重要的方法。

下面简单介绍几种应用天气图进行天气形势预报的基本方法。

一、外推法
根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化的规律，顺时外延，预报出系统未来的移动速度和强度变化，这种方法叫做外推法。

外推法又可分为两种情况：一种是等速外推。

等速外推就是假定系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变，即与时间成直线关系，外推按这种规律进行，故等速外推又叫做直线外推；另一种是变速外推。

变速外推假定系统的移动速度或强度变化接近“匀变速”状态，即与时间成曲线关系，这时外推时要考虑它们的“变速”情况，故变速外推又叫做曲线外推。

直线外推只需要根据当时和上一时次的两张天气图即可进行，而曲线外推需要利用三张（或以上）天气图进行比较才能进行。

显然，曲线外推要比直线外推更全面些，但是由于实际天气过程的复杂性，曲线外推并不一定比直线外推更准确，因此，使用外推法时必须结合其他预报方法。

应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊的移动和强度作出预报。

下面以闭合系统为例说明外推法的应用。

直线外推。

设12 h前低压中心位于点“1”(图11.2 (a))，其中心气压为1008 hPa，作预报时的低压中心位于点“2”，其中心气压为1006 hPa，加深了2 hPa，移动距离为S1。

按直线外推可以预报，12 h后该低压中心将移至点“3”，移动的距离S2=S1；中心气压将继续降低2 hPa，达1004 hPa。

曲线外推。

设24 h前低压中心的位置在点“1”(图11.2 (b))，中心气压为1 011 hPa；1 2 h前中心位置在点“2”，移动距离为S1，中心气压为1002 hPa，加深了9 hPa；作预报时的中心位置在点“3”，中心气压为995 hPa，过去12 h移向向左偏了一个角度，移动距离为S2，加深了7 hPa。

由图可见，低压中心的移动是减速的，中心气压的降低也是减速的。

这种情况可按曲线外推，预报未来12 h，低压中心的移动距离S3=S2-(S1-S2)=2S2-S1，移动
方向也将继续向左偏一个角度，12h后中心位置将到达“4”，中心气压为995-7+(9-7)=99 0(hPa)。

图11.2 闭合系统的外推
外推法不仅可以用于天气形势预报，还可用于天气区（如大风、雾区和降水区等）的预报。

但使用外推法时，必需注意：①外推时间不能过长，预报时效以6～12小时为宜，最好不超过36小时。

②天气系统是否会发生突变。

当天气系统处于显著变动状态时，天气系统的运动速度和强度就会发生剧烈变化，这时就不能简单地用外推法进行预报。

二、引导气流法
观测表明，地面高、低压中心的移动方向与系统中心上空平均层上的气流方向基本一致，移速与高空风成一定比例。

实际工作中可利用700hPa或 500hPa等压面上的地转风加以适当订正以预报地面系统中心的移动，这就是所谓的“引导气流法”（如图11.3所示）。

根据统计，地面气压系统中心的移动速度为其上空500hPa风速的0.5～0.7倍，700hPa风速的0. 8～1.0倍。

通常夏季引导层较高，常用500hPa等压面作引导层，冬季引导层较低，常用7
00hPa等压面作引导层。

应用引导气流法时应注意：①要考虑引导气流本身
速度和方向可能发生的变化；②对于暖高压和冷低
压之类的准静止性的深厚系统，不能应用引导气流
法；3）引导气流越强，效果越好。

三、经验预报法
1.相似形势法
一般来说，在不同时间的天气图上的天气形势和天气过程是不完全相同的。

但是，如果只考虑其主要方面，忽略次要方面，在大量的历史天气图中，总可以归纳出若干具有代表性的天气形势和天气过程，以此作为预报模式。

在预报天气形势时，如果当时的天气形势和过程与
某一模式的前期情况相似，我们就可以参考该模式的后期形势进行预报，这种方法称为相似形势法或模式法。

例如我国的寒潮天气过程就可以基本上归纳为小槽发展型、横槽转竖型、低槽东移型和纬向环流型等几种模式。

我国东部沿海的偏南大风和平流雾也总结出几种天气型。

但实际天气过程不会与典型过程完全一致，所以在用相似形势法进行预报时，还必须着重分析影响当时天气系统运动发展的其他因素，预报模式只能作为一种参考。

2.统计资料法
所谓统计资料法就是用统计的方法，从大量的历史资料中统计出各种天气系统的移动路径、速度和中心强度等的平均数据，以供预报时参考。

例如，统计表明，在冬季，我国北方（3 5o以北）高空槽移速多在40 km/h以上，而在夏季，高空槽移速只有25 km/h左右。

类似地还可以统计出气旋移速和锋面移速等等。

这些统计数据都可以作为预报时的参考资料。

在航海气候资料中可以查到这些统计数据，海员在航海实践中也应不断积累这方面的资料，这些资料对做好航线天气分析和预测是很有帮助的。

四、物理分析方法
天气形势预报中主要是气压场形势的预报。

引起气压变化的主要因素是动力因子与热力因子，物理分析法就是主要考虑了影响气压变化的温度平流(热力因子)和涡度平流(动力因子)的作用来进行高空形势预报的方法。

1．冷暖平流法
冷暖平流是引起气压变化的一个重要因素。

在对流层中、上层，冷平流引起减压，暖平流引起加压；在对流层低层，其作用相反。

据此总结出在700 hPa或500 hPa等压面图上应用冷暖平流的三条重要规则：
①当温度槽落后于高度槽，高度槽线附近及槽后有明显的冷平流时，则该槽将加深，如图1
1.4 (a)；反之，当温度槽超前于高度槽，高度槽线附近及槽后出现暖平流时，则该槽将迅速减弱，如图11.4(b)。

②当温度脊落后于高度脊，脊线附近及脊后有明显的暖平流时，则该脊将加强，如图11.4
(c)；反之，当温度脊超前于高度脊，脊线附近和脊后有冷平流时，则该脊将迅速减弱，如
图11.4(d) 。

③当温度槽与高度槽重合，或者温度脊与高度
脊重合时，冷暖平流微弱，则槽或脊未来强度
变化不大，并且位置稳定少动。

应用冷暖平流法应注意以下几点：①在等温线
密集的区域(锋区)预报效果好，在等温线稀疏
的区域，预报效果较差；②冷暖平流法不能用
于预报气压系统中心强度的变化；③应考虑
冷、暖平流本身强度的变化。

2．涡度平流法
涡度是度量空气元量(无限小的空气块)旋转程度和旋转方向的物理量。

气象学上规定：空气元量绕垂直轴逆时针旋转时，具有正涡度；空气元量绕垂直轴顺时针旋转时，具有负涡度。

因此，在北半球，低压槽(或低压)中空气具有正涡度，高压脊(或高压)中空气具有负涡度。

当空气从涡度高值区流向低值区使局地涡度增大时，为正涡度平流；当空气从涡度低值区流向涡度高值区使局地涡度减少时，为负涡度平流。

正涡度平流引起减压，负涡度平流引起加压。

根据涡度平流规则，得到预报气压系统的移动和强度变化的定性规则如下：
①疏散槽（疏散脊）是发展的；汇合槽（汇合脊）是减弱的（如图11.5所示）。

②对称性的槽（脊）没有发展，当槽（脊）前疏散，槽（脊）后汇合时，槽（脊）移动迅速；当槽（脊）前汇合，槽（脊）后疏散时，槽（脊）移动缓慢（如图11.6所示）。

图11.5 非对称槽脊的强度变化
图11.6对称槽脊的移动快慢。