高温预报方法研究
1 影响温度变化的因素
本文主要从影响温度变化的因素入手来考虑高温的预报，从热力学第一定律（1）式可以看到，温度的变化取决于温度平流、垂直运动、非绝热因子三项的变化。
（1）
1．1 温度平流项
温度平流项是由于气温沿水平气流方向分布不均匀时，空气水平运动所引起的局地气温变化，暖平流使气温上升，冷平流使气温下降。
（1）气温变化的程度取决于温度平流的强度，温度平流因子对高空和地面的气温变化都有很大影响，特别是空中，由于辐射引起的温度变化比较小，而水汽凝结只出现在有限地区，所以温度平流显得很重要。对于地面气温，它是一个决定日平均气温的主要因子。
（2）温度平流对于气温日变化也有很大的影响，常常会掩盖气温的正常日变化。 （例：强冷空气入侵，局地气温明显下降，白天有可能出现最低温度,也会出现一天中最高气温与最低气温相反的情形。）
1．2 垂直运动
垂直运动对气温变化的影响，主要与垂直运动的方向、强度以及大气稳定度有关。
（1）当大气层结稳定（γd-γ）> 0时
上升运动（ω< 0）引起气温下降
下沉运动（ω> 0）引起气温升高
（2）当大气层结不稳定（γd-γ）< 0时
上升运动（ω< 0）引起气温上升
下沉运动（ω> 0）引起气温下降
（3）当大气层结是中性平衡状态时，垂直运动对气温的变化没有太大的作用。
对高空温度，垂直运动因子十分重要，其作用大小与温度平流相当。
对地面温度（考虑地形的影响），平原地区，垂直运动近于零，可以忽略此因子，对山区来说，该因子很重要 ：譬如，北京西北方向的燕山山脉，高度约1km，当冷空气自西北直下时，沿燕山下沉，温度会增高几度，“焚风效应”。所以北京可以观测到，当夜间有寒潮侵袭时，气温下降不严重，有时还会升高。
1．3 非绝热变化
非绝热变化是空气与外界热量交换的结果，包括辐射、湍流交换、凝结等过程，主要表现在大气低层。当气团移过或静止于某一地方时，会影响气团的温湿特征，同时也会影响局地气温的日变化。例如当冷空气移到暖的下垫面时，气温会不断地升高。
另外，该项主要受到一些非绝热因子的影响：云的影响，风的影响，低层大气稳定度的影响，降水的影响，地表湿度及“城市热岛效应”的影响。
1.3.1 云的影响
决定地面气温日变化的最根本的因子是太阳辐射，而云影响辐射，因而云对地面热量收支有很大影响。
当白天有云时，可以减少地面得到的太阳辐射，使增温减少；当夜晚有云时，可以减少地面向外的有效辐射，使降温减少，这就是云层的“花房效应”。
白天晴天，夜间多云，则最高气温高；白天阴天，夜间晴天，则最低气温低。云量越多，持续时间越长，云底越低且云层越厚，这种差别越明显。所以，晴天气温日变化大，阴天气温日变化小。
1.3.2 风的影响
湍流交换强度在很大程度上决定于风速的大小。
（1）白天接受太阳辐射而增温，气温随高度而降低，湍流交换将地面热量向上传递，使地面气温增温减弱，风速大时，湍流向上的热通量较强，有利于空气热量上下交换，使白天气温增温减缓。风速小时，不利于空气热量上下交换，气温增温加速。
（2）夜间，地面辐射冷却，常出现辐射逆温，湍流将空气热量向下传递，风速大时，向下的热通量也大，使最低气温降温趋缓；风速小时，向下的热通量减少，最低气温下降加速。所以，在风强的日子里，气温的日变化小，风弱时气温日变化大。
1.3.3 低层大气稳定度的影响
湍流热量交换不仅与风速大小有关，与层结稳定度也有关。
（1）如果低层大气层结稳定时，地面热量不易向上传递到较高层次，日出后地面接受太阳辐射，大气热量聚积在近地面层内，气温剧烈上升，因此气温日变化大。
（2）如果层结稳定度小，湍流容易将地面热量传递到较高层次，日出后地面气温缓慢上升，因此气温日变化小。
所以，层结稳定时，气温日变化大；层结稳定度小时气温日变化小。
1.3.4 地表湿度的影响
地表干湿程度是土壤热通量的重要参数。
（1）如果地面潮湿，地面把白天接受的大量太阳辐射，向土壤深处传递，使地面最高温度不致太高。在夜间湿润土壤中的热量又上传至地表，补偿一部分地面辐射冷却，使地面最低气温不致太低。
（2）同时，由于地面潮湿，白天蒸发量较大，而夜间容易产生凝结（霜露等），放出潜热，同样也使气温日较差减小。
所以，对湿润的沼泽，草原，植被覆盖下的下垫面，气温日变化小；石滩，沙漠，无植被覆盖的下垫面，气温日变化大。
另外还有其它一些影响温度变化的因素，如季节因素：夏冬季日较差小，春秋季日较差比较大；地域地表特征：南方平均气温高，北方平均气温低 西部沙漠沙土地区极端最高气温所占比例大；主要影响系统：副高，大陆高压脊以及基础温度等等。
2 高温预报制作方法及业务流程
2．1 预报方法
（1）气候背景—气温是一个连续变化并具有一定规律的要素。做温度预报前首先要分析本地历年逐月、逐日气温变化的气候规律，了解最低、最高气温的历年数值：包括最低气温、最高气温的平均值和极端值，作为气温预报的重要背景。
（2）气温变化必须从平流和辐射着手
平流影响：冷空气活动—分析高空冷槽，地面冷锋南下可造成降温、大风和降水；暖空气活动—副热带高压、大陆高压、热倒槽、热低压的活动和影响； 辐射影响，天空状况和风力状况，天空晴朗，风力微小，低温偏低，高温偏高，天空阴沉，风力较大，低温偏高，高温偏低。
（3）利用动力诊断分析图和数值预报图
动力诊断：温度平流，垂直运动等,
数值预报：参考欧洲中心，T213的850hPa温度
（4）最高、最低气温的MOS（或PP）预报方程是气温客观预报的重要手段之一。
（5）参考地方台预报
日常业务中我们常用850hPa的变温来考虑温度的变化，对比热力学方法中影响温度变化的三个因素，把850hPa的变温当作是温度的一个综合变化。另外，考虑到冷暖平流对高温的开始和结束至关重要，所以用温度的平流变化来进一步订正温度的变化。从2007年7月7日08时起报的未来72小时高温预报来看，单纯考虑850hPa的变温和考虑了温度的平流变化高温落区有明显的差异，尤其是北方地区受冷平流影响较大，这种对比更明显。在制作高温预报时，我们同时参考MOS高温预报及地方台的城市预报，并考虑天气状况（风、云）、层结稳定度、降水、地面湿度以及EC、T213的850hPa和2m温度预报，最后得出综合预报结果。从对比情况可以看出，综合预报效果是最好的。
2．2 业务流程
