15天多天预报天气预报?

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这是气象学上的一个经典问题,也是近年来人工智能、优化算法等学科的一个热门研究话题。 未来天气的预测是概率性的,不可能准确到某个点。目前世界上还没有一个能够预测精准天气的模型,所谓的“精准”也是基于一定的误差范围给出的。因此这个问题就转化为如何寻求一个合适的模型并优化其参数,以实现对温度场和湿度场的最佳逼近。 首先,需要建立数学模型。对于温度场我们可以假设其取决于时间 t 的函数形式为: 其中 T(x, y, z) 为气温, k 为常数, x、y 和 z 分别为空间的三维坐标。同样地,可以假设湿度和时刻的关系为: 其中 h(x, y, z)为相对湿度, a、b 和 c 均为常数。然后将不同位置的温度和湿度值代入以上公式即可得到一组包含未知常数 k、a、b 和 c 的方程组。这就是我们建立的数学模型,其中的未知常数代表了模型的参数。

其次,需要根据给定的数据样本估计出模型的参数。这里的数据样本包括所有可能的时间 以及同时刻在指定位置处的温度和湿度值。然后利用已知的参数值与给定数据样本建立一个对应关系,即可以得到任何给定的时刻在指定位置处的温度和湿度值。 最后,利用以上的计算步骤重复进行,就可以实现对未来某一时刻或时间段内任意位置的气温和湿度的预测。

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目前我国的气象卫星系统主要包括极轨气象卫星“风云1号”和“风云3号”系列和静止气象卫星“风云2号”系列以及用于大气探测的“风云4号”气象卫星。

极轨气象卫星运行在距地面850公里的极地轨道上,可每天对同一个地方进行2次观测,且分辨率相对较高,但由于无法观测天气变化较快的低纬度地区,同时受到云量的干扰很大,所以通常只用于观测天气变化相对缓慢的中高纬地区。

静止气象卫星的轨道平面与赤道平面重合,高度在3.6万公里以上,卫星的运行周期约为24小时,和地球自转同步,所以从几乎不变的相对位置观测地球,可对某区域进行连续观测,且获取的图像云量干扰很小,天气变化清晰,特别适合监测天气变化快和云量多的低纬度地区。

我国的气象卫星在运行寿命和气象探测精度上已达到世界先进水平,在气象预报员中被普遍认为在观测精度上甚至超过了美国的气象卫星。

气象雷达对获取的气象云图目标物、距离、高度等信息具有更高的探测性能,特别是对中尺度系统的对流单体和小尺度天气系统及次天气尺度系统具有重要的观测意义。

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