欧洲气象应用热点介绍
2003年9月15日至18日在罗马召开了欧洲气象应用大会,来自欧
洲各国气象局、气象组织和一些私营气象服务公司的负责人和专家参
加了这次会议,并研讨了一些气象热门话题,本文对此进行介绍。
一、计算叶面湿度的数值模式意大利的科学家介绍了他们开发的
一个对农业应用十分实用的工具——计算叶面湿度的数值模式。因为
叶面湿度不仅会影响霜的形成而且其持续时间是影响农作物疾病传染
和发展的最重要的因子,所以叶面湿度在农业中是一个至关重要的因
子。那如何来测量叶面湿度呢?由于叶面湿度被两个相反的机制控制
着——形成和蒸发(降水和浓缩),而降水和浓缩往往是从冠层顶部
开始增加湿度的,所以意大利采用了一种可行的方法即通过数值模拟
(表面能量和质量的平衡模式)来计算植被的水分吸收,在这个模式
中,输入的是降水或露水量,而输出的是叶子蒸发或散发的水分量,
蒸发由冠层的能量收支驱动,而该能量收支又依赖于大气的环境条件
和植被及土壤的物理性质。总之,该模式可以根据要求的复杂程度计
算水滴、叶子和冠层这三种尺度的能量和质量收支。冠层蒸发模式是
最不精确的,但对于局地尺度而言最便于使用,该模式的精确度依赖
于对植被的描述,将植被考虑为单一的叶子即大叶模式,而后引入叶
面积指数来描述植被的复杂程度,而其他的模式则使用更加精确的方
法并且考虑多层冠层的水分蒸发。这两种模式在计算能量平衡时都利
用通量梯度关系和阻抗公式,而且考虑雨后冠层的水储存能力和蒸发
后的叶面湿度来计算质量(水)平衡。陆面过程模式属于大叶模式,
其空间结构包括植被上的大气层、植被层和土壤层三个主要层次。该
模式的土壤温度和湿度是用多层方案计算的,方案的主要参数有热传
导率、水文传导率、土壤孔隙度、永久性凋萎点、干容积热容量、土
壤表面反照率和反射率。该模式安装在了意大利的Piedmont区域气象
服务中心,并选了200个站点运行,利用专用软件来对比站点之间的
资料来确认观测资料的有效性,内插缺测的资料,并提供模式的初始
场。
在2003年3月5-11日选择位于Piedmont区西南部的一个相对开阔
的地区Lagnasco,进行了敏感性试验,结果表明:在单一站点,该模
式可以给出一个令人满意的叶面湿度的指示值,但在某些情况下,开
始阶段和补偿阶段的叶面湿度不能正确的预测(有几个小时的差异),
但是小时数近似准确,因此,我们可以认为陆面过程模式能够给出一
个对于农业应用足够精确的叶面湿度的预测值。
二、气象信息发布方式匈牙利的气象局为了揭示以传统的公告形
式发布农业气象信息的有效性,向欧洲30个国家的国家气象及农业气
象机构的成员发出了718份的调查问卷,并对调查结果进行了评估。
得出,通过“公告”和“网络”发布农业气象信息的有效性较高,并
进一步得出,要逐步开展具有识别用户需求的程序,增进农业气象学
家和农业气象信息用户之间的交流,从而使天气预报更好地为农业服
务;并在农业气象领域加强地理信息系统、遥感和卫星图像应用等新
技术的结合应用,从而更好地识别、评估、显示和预防农业灾害;并
使用更加先进的方法、程序和技术来传播农业气象信息;更加积极地
应用数值模式来研究农业的产量预报和水资源平衡等问题。
三、评估温度预报对电力的影响能源企业在实践中早就认识到,
电厂的负荷和天气关系十分密切。其中气温是影响电力负荷的显著因
子。匈牙利气象局对该国2000年9月1日-2002年12月31日的10天逐日
平均气温的滚动预报和电力系统的逐日负荷进行了对比分析和评估,
结果发现天气预报的失误对该国电力系统的负荷造成了一定的影响,
并且提出应用神经网络预报模式,可以估计温度预报失误所造成的影
响,而且由于预报错误造成的额外电容量也可以被计算出来,即由于
天气预报中温度预报的错误所造成的损失可以被估价。
意大利的专家还介绍了极端天气条件对电力输送的影响,指出气
象服务对于电力系统来说是非常有用的,因为天气事件的严重程度和
输电线路的设计及供电网络关系密切;可以根据对天气事件的短期预
测为供电网络的管理提供适当的预警;评估供电中断和天气变化的相
关性以实行相应的奖惩政策。重点介绍了意大利电力市场规定和处理
气象数据的方法。结果表明,某些天气事件可以导致供电的中断,从
而增加每年用户损失的总量,这个参数被意大利的能源机构用来作为
对电力应用率的奖惩政策的参考;天气预报的应用可以提高电力服务
的质量,从而使得决策部门能够找到更加合理的政策来服务于人们;
短期预报和现时预报可以帮助电力系统供电网络的管理;监测和分析
气象数据对于证实天气事件的严重性以及防止产生供电中断的故障都
是十分必要的。