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[摘 要]目前，我国对气象科学进行研究的一个重要方向就是中尺度气象学。伴随着知识的进步与科技的发展，人们有了更多礎X募际趵词占笃柿希⑶宜占氖菀苍嚼丛骄罚晌芯恐谐叨缺┯曛匾牟慰计笞柿稀1疚慕氐愣灾谐叨缺┯曛醒芯恐卸源笃讲庾柿系挠τ媒邢晗傅奶教帧？[关键词]大气探测；探测资料；中尺度暴雨
中图分类号：P458 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0268-01
暴雨在中国是比较常见的自然灾害，特别是在东南沿海地区更加常见，导致我国每年有大约几十万平方公里的区域都会因为暴雨而成为洪水受灾区。在不断提升制造能力与提高计算机技术发展的同时，人们在探测空间气象方面有了无法估计的进步，其中遥感探测技术和空间探测技术就是典范。有了这些技术的支持，研究气象变化也逐渐变得深入，研究中尺度天气也变得更加系统化。
1 大气探测技术简介
大气探测准确与否对大气科学的发展有着非常关键的作用，同时也是气象业务的不可或缺的部分及气象服务发展的关键所在。要想在每天气象工作中更加精确地进行天气预测，就一定要使得大气探测的能力不断提高。
在二十世纪，我国加大力度建设大气观测系统，大力普及应用新的探测技术，这些措施都直接推动了我国大气探测科学的快速进步，并得到了长久的发展。如今，世界上大型的气候变化和可预报性研究计划、大气探测研究计划、世界天气研究计划等也都非常重视建造观测系统和研究新的大气探测工具，同时也在积极地推动探测新技术的应用，GPS技术、空间遥感探测技术等都是最近几年新出现并且被广泛应用的探测技术。
结合上述大气探测技术的发展背景，下面是对将来我国大气探测技术发展趋势的预测：
第一，探测方向的综合性是大气观测技术必须要坚持的发展原则。目前已有的综合探测方法有非常规观测手法与常规观测手法的结合、地基和空基的结合、先进观测技术和多种观测方法的融合等，在观测效果上这些方法都已经取得了举世瞩目的进步。
第二，发展的系统性是观测必须要坚持的发展方向。在拥有了新的科学技术方法、不断改进的观测工具之后，完全创新的观测工具会不断出现，这些都会保证大气观测在采集数据与处理信息方面的发展呈现系统性、网络化的新潮流。
第三，自动化也是观测发展必须坚持的方向。目前，像已得到广泛应用的遥感卫星技术等自动化设备逐渐在气象观测中得到应用，这些自动化的设备会帮助我们对大气进行更加方便和精确的观测。
第四，观测方法将会有更大的进步，观测工具将会有很大的改进，观测精度会得到极大程度的提高。这些高分辨率、高精度的观测结果会使得得到的气象资料更加详细与准确。
探测方向的综合性、系统性、自动化和探测工具的改进是今后大气探测技术发展要坚持的方向，只有这样，获得的观测数据及结果才能既正确又精确。
2 中尺度系统及其特征
大气中处在103s-105s量级的时间尺度与处在100km-103km量级的水平空间尺度那一段就是中尺度普段。由于中尺度系统的规模不一样，会呈现不同的特征，因此通常把中尺度频谱作以下分类：第一，中ɑ尺度，空间水平尺度特征为：102km-103km，1d-5d；第二，中β尺度，空间水平尺度特征为：101km-102km，3h-1d；第三，中γ尺度，空间水平尺度特征为：100km-101km，1h。ɑ對应中尺度天气中的飓风，β对应飑线、γ对应雷暴单体。
中尺度天气系统与大尺度天气系统相比，在特征上面存在很大的不同，下面将从三个方面对中尺度天气系统的特征进行详细的分析。
第一，中尺度天气系统的生命周期更短，水平尺度更小。100km-103km的量级区间是中尺度天气系统的水平空间尺度，若是中尺度天气系统属于强烈对流性的，水平尺度的量级会更小，大约处于101km-102km之间，垂直尺度大概处于10km的范围，而生命周期一般是只有几个小时，最多是一天。
第二，中尺度天气系统有比较强烈的天气和较大的要素梯度。并且更大的气象要素梯度是中尺度天气系统与大尺度天气系统之间最大的差别。例如，1-3hPa/km是在飑线中尺度系统区可以达到的气压梯度范围，5℃ /10km是可达到的最高的温度梯度；1hPa/1-2min是气压在飑线过境后可以升到的最高值，1℃ /1min是温度突然快速降到的值。
第三，中尺度天气具有独特的非静力特征及非地转平衡特征。一般，准地转是大尺度天气系统的运动，并且空气中的运动几乎就是梯度风和地转在维持平衡。然而，气压的梯度力和加速度同地转偏向力在中尺度天气系统中的数量级是一样的，空气运动会受到它们相同的重要影响，因此，等压线和风向是两两垂直的，运动是非地转的。
并且，大尺度天气系统垂直方向的运动是准静力平衡的，而由于中尺度具有对流性，因此非静力系统是其空气主要的运动方式，气块在浮力的推动下会得到很大的垂直加速度，从而产生相对强烈的天气。某地某时间测得的中尺度天气系统中各要素场的散度/（a）、温度扰动/（b）、垂直速度/（c）、比湿/（d）见图1，由图1能够一一看出中尺度天气系统所具有的独特特征。
3 大气探测资料在中尺度天气中应用的分析
经过近几年的发展，大气探测资料在中尺度气象学的应用研究中取得了较大的进步，成为大气科学领域里快速发展的重要组成部分。然而中尺度暴雨这种现象具有独特性、复杂性，仍然许多要解决的问题，只有合理地充分运用大气探测资料，才能更好地对其进行预测。下面将介绍在今后研究中尺度气象的过程中，气象资料将会发生的几个重大作用。
3.1 提供新的数据支持
新的探测方法与工具将会伴随着制造技术的发展与科学技术的进步而产生，而更先进、更准确的资料将会伴随着新的探测方法与工具而产生。中尺度天气研究在得到新兴的大气探测实验所提供的新数据的支持与推动之后，将会实现跨越式的发展。
3.2 暴雨资料的重要作用
我国与其他国家相比，更容易出现暴雨现象，并且暴雨几乎是全国各地在夏天最常出现一种气象灾害，造成重大损失。利用最新的的气象观测手段获得最新、真实、准确的资料对暴雨气象进行仔细的分析，会快速地推动我国研究中尺度暴雨的进步，也会获得较好的研究结论，对我国应对暴雨灾害发挥重要的积极作用。
3.3 新的研究理论与方法将会发挥重大推动作用
研究中尺度气象的工作将会在新出现的气象资料理论与研究方法的推动下实现跨越式的发展。第一手的气象资料的收集会得到新观测工具的重要帮助与推动，然而，在新手段的帮助下新的研究工具才能充分发挥其作用。由上述可知，气象资料在研究中尺度暴雨的过程中所发挥的作用不再只是作为基础资料，更重要的是给其提供了科学的研究方法。
4 小结
本文通过介绍大气探测资料，对其近几年的发展有了大致的了解；通过对中尺度系统及特征的详细分析，了解了中尺度系统的特征，会进一步推进大气探测资料的应用；通过仔细探讨中尺度天气中对大气探测资料的应用，明确了今后研究与发展的重点与方向。
参考文献
[1] 陈静，薛纪善，颜宏等.一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究[J].大气科学，2005，29（5）：717-726.
[2] 陈静，薛纪善，颜宏等.华南中尺度暴雨数值预报的不确定性与集合预报试验[J].气象学报，2003，61（4）：432-446.
[3] 高守亭，赵思雄，周晓平等.次天气尺度及中尺度暴雨系统研究进展[J].大气科学，2003，27（4）：618-627.
[4] 陈楠，陈豫英，杨侃等.一次强对流暴雨天气的环境条件及中尺度对流云团分析[J].干旱区资源与环境，2012，26（7）：84-90.
中图分类号：P458 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0268-01
暴雨在中国是比较常见的自然灾害，特别是在东南沿海地区更加常见，导致我国每年有大约几十万平方公里的区域都会因为暴雨而成为洪水受灾区。在不断提升制造能力与提高计算机技术发展的同时，人们在探测空间气象方面有了无法估计的进步，其中遥感探测技术和空间探测技术就是典范。有了这些技术的支持，研究气象变化也逐渐变得深入，研究中尺度天气也变得更加系统化。
1 大气探测技术简介
大气探测准确与否对大气科学的发展有着非常关键的作用，同时也是气象业务的不可或缺的部分及气象服务发展的关键所在。要想在每天气象工作中更加精确地进行天气预测，就一定要使得大气探测的能力不断提高。
在二十世纪，我国加大力度建设大气观测系统，大力普及应用新的探测技术，这些措施都直接推动了我国大气探测科学的快速进步，并得到了长久的发展。如今，世界上大型的气候变化和可预报性研究计划、大气探测研究计划、世界天气研究计划等也都非常重视建造观测系统和研究新的大气探测工具，同时也在积极地推动探测新技术的应用，GPS技术、空间遥感探测技术等都是最近几年新出现并且被广泛应用的探测技术。
结合上述大气探测技术的发展背景，下面是对将来我国大气探测技术发展趋势的预测：
第一，探测方向的综合性是大气观测技术必须要坚持的发展原则。目前已有的综合探测方法有非常规观测手法与常规观测手法的结合、地基和空基的结合、先进观测技术和多种观测方法的融合等，在观测效果上这些方法都已经取得了举世瞩目的进步。
第二，发展的系统性是观测必须要坚持的发展方向。在拥有了新的科学技术方法、不断改进的观测工具之后，完全创新的观测工具会不断出现，这些都会保证大气观测在采集数据与处理信息方面的发展呈现系统性、网络化的新潮流。
第三，自动化也是观测发展必须坚持的方向。目前，像已得到广泛应用的遥感卫星技术等自动化设备逐渐在气象观测中得到应用，这些自动化的设备会帮助我们对大气进行更加方便和精确的观测。
第四，观测方法将会有更大的进步，观测工具将会有很大的改进，观测精度会得到极大程度的提高。这些高分辨率、高精度的观测结果会使得得到的气象资料更加详细与准确。
探测方向的综合性、系统性、自动化和探测工具的改进是今后大气探测技术发展要坚持的方向，只有这样，获得的观测数据及结果才能既正确又精确。
2 中尺度系统及其特征
大气中处在103s-105s量级的时间尺度与处在100km-103km量级的水平空间尺度那一段就是中尺度普段。由于中尺度系统的规模不一样，会呈现不同的特征，因此通常把中尺度频谱作以下分类：第一，中ɑ尺度，空间水平尺度特征为：102km-103km，1d-5d；第二，中β尺度，空间水平尺度特征为：101km-102km，3h-1d；第三，中γ尺度，空间水平尺度特征为：100km-101km，1h。ɑ對应中尺度天气中的飓风，β对应飑线、γ对应雷暴单体。
中尺度天气系统与大尺度天气系统相比，在特征上面存在很大的不同，下面将从三个方面对中尺度天气系统的特征进行详细的分析。
第一，中尺度天气系统的生命周期更短，水平尺度更小。100km-103km的量级区间是中尺度天气系统的水平空间尺度，若是中尺度天气系统属于强烈对流性的，水平尺度的量级会更小，大约处于101km-102km之间，垂直尺度大概处于10km的范围，而生命周期一般是只有几个小时，最多是一天。
第二，中尺度天气系统有比较强烈的天气和较大的要素梯度。并且更大的气象要素梯度是中尺度天气系统与大尺度天气系统之间最大的差别。例如，1-3hPa/km是在飑线中尺度系统区可以达到的气压梯度范围，5℃ /10km是可达到的最高的温度梯度；1hPa/1-2min是气压在飑线过境后可以升到的最高值，1℃ /1min是温度突然快速降到的值。
第三，中尺度天气具有独特的非静力特征及非地转平衡特征。一般，准地转是大尺度天气系统的运动，并且空气中的运动几乎就是梯度风和地转在维持平衡。然而，气压的梯度力和加速度同地转偏向力在中尺度天气系统中的数量级是一样的，空气运动会受到它们相同的重要影响，因此，等压线和风向是两两垂直的，运动是非地转的。
并且，大尺度天气系统垂直方向的运动是准静力平衡的，而由于中尺度具有对流性，因此非静力系统是其空气主要的运动方式，气块在浮力的推动下会得到很大的垂直加速度，从而产生相对强烈的天气。某地某时间测得的中尺度天气系统中各要素场的散度/（a）、温度扰动/（b）、垂直速度/（c）、比湿/（d）见图1，由图1能够一一看出中尺度天气系统所具有的独特特征。
3 大气探测资料在中尺度天气中应用的分析
经过近几年的发展，大气探测资料在中尺度气象学的应用研究中取得了较大的进步，成为大气科学领域里快速发展的重要组成部分。然而中尺度暴雨这种现象具有独特性、复杂性，仍然许多要解决的问题，只有合理地充分运用大气探测资料，才能更好地对其进行预测。下面将介绍在今后研究中尺度气象的过程中，气象资料将会发生的几个重大作用。
3.1 提供新的数据支持
新的探测方法与工具将会伴随着制造技术的发展与科学技术的进步而产生，而更先进、更准确的资料将会伴随着新的探测方法与工具而产生。中尺度天气研究在得到新兴的大气探测实验所提供的新数据的支持与推动之后，将会实现跨越式的发展。
3.2 暴雨资料的重要作用
我国与其他国家相比，更容易出现暴雨现象，并且暴雨几乎是全国各地在夏天最常出现一种气象灾害，造成重大损失。利用最新的的气象观测手段获得最新、真实、准确的资料对暴雨气象进行仔细的分析，会快速地推动我国研究中尺度暴雨的进步，也会获得较好的研究结论，对我国应对暴雨灾害发挥重要的积极作用。
3.3 新的研究理论与方法将会发挥重大推动作用
研究中尺度气象的工作将会在新出现的气象资料理论与研究方法的推动下实现跨越式的发展。第一手的气象资料的收集会得到新观测工具的重要帮助与推动，然而，在新手段的帮助下新的研究工具才能充分发挥其作用。由上述可知，气象资料在研究中尺度暴雨的过程中所发挥的作用不再只是作为基础资料，更重要的是给其提供了科学的研究方法。
4 小结
本文通过介绍大气探测资料，对其近几年的发展有了大致的了解；通过对中尺度系统及特征的详细分析，了解了中尺度系统的特征，会进一步推进大气探测资料的应用；通过仔细探讨中尺度天气中对大气探测资料的应用，明确了今后研究与发展的重点与方向。
参考文献
[1] 陈静，薛纪善，颜宏等.一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究[J].大气科学，2005，29（5）：717-726.
[2] 陈静，薛纪善，颜宏等.华南中尺度暴雨数值预报的不确定性与集合预报试验[J].气象学报，2003，61（4）：432-446.
[3] 高守亭，赵思雄，周晓平等.次天气尺度及中尺度暴雨系统研究进展[J].大气科学，2003，27（4）：618-627.
[4] 陈楠，陈豫英，杨侃等.一次强对流暴雨天气的环境条件及中尺度对流云团分析[J].干旱区资源与环境，2012，26（7）：84-90.