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邢謙王峰云
（民航華東空管局氣象中心，上海，200335）
提要
MOS 方法是傳統的數值預報產品統計釋用方法，幾十年來，在各國氣象研究與業務領
域被廣泛應用。本文旨在通過對美國數值預報MOS 指導產品的應用狀況進行介紹的同時，
與國內民航、氣象界的應用狀況作簡單對比，希望能夠拋磚引玉，在國內民航氣象數值預報
項目及配套系統啟動之前作一些知識積累，對民航氣象的業務發展有所幫助。
關鍵詞：MOS 數值預報統計釋用航空氣象
一、引言
近二十年來，數值預報技術獲得很大發展，數值預報產品的分辨率和精度不斷提高，預
報時效也不斷延長，但是，純粹的動力預報在天氣要素預報水平上仍不能滿足業務預報的需
要，而統計釋用技術的發展則彌補了數值預報本身的不足，因此，在數值預報的基礎上應用
統計釋用等方法，實現數值預報產品的定量應用，做“定時、定點、定量”的精細化預報，
是科技、社會發展的必然要求，是當前數值預報業務應用的主旋律。
在眾多的統計預報方法中，MOS 方法仍然是目前使用最多、效果較好的動力統計方法，
在國際上被廣泛采用。30 多年來，MOS 方法本身不斷更新完善，MOS 預報水平不斷提高，
為發布天氣要素的指導預報做出了巨大貢獻，其中，美國NCEP（國家環境預報中心）在運
行NGM、GFS、ETA 等模式的基礎上大量開展MOS 方法的預報和研究工作，并提供MOS
預報產品的實時網絡分發和對比檢驗，取得了相當可觀的經濟和社會效益，其MOS 預報水
平代表了世界先進水平。我國氣象部門在20 世紀70~80 年代引入MOS 方法后，從國家級
到縣市級臺站都大量開展了MOS 預報和試驗，積累了豐富的經驗。近年來，隨著國家數值
預報系統的升級，根據T213L31 全球譜模式產品設計的MOS 預報系統已投入業務運行，每
天面向全國2000 多個地方臺站制作發布溫、濕、風、云、降水等要素預報，其中，溫度、
相對濕度的短期預報具有一定的參考價值。
近年來，我國民用航空業的快速發展對航空氣象服務提出了新的要求，迫切需要加快民
航氣象服務服務體系的建設。民航氣象主管當局表示，今后我國將大力發展民航氣象數值預
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報系統，實現以氣象數值預報技術為基礎，綜合運用航線飛行中各種航空氣象信息，最終建
立一套能夠提供全球化、客觀化、定量化的精細監測預警產品的民航氣象業務新體系，并抓
緊把北京航空氣象中心建設成世界第三個區域預報中心。因此，對數值預報模式的研究，以
及模式產品的檢驗與統計釋用方法的學習與研究工作必須提上議事日程。
二、MOS 方法介紹
MOS 方法，又稱“模式輸出統計量”，1972 年由美國氣象學家Glahn 和Lowry 提出并
投入短期業務預報應用，業務實踐表明，MOS 方法是數值模式預報產品客觀釋用及制作定
點定量要素預報有效工具，其實現方法如下：把數值預報模式的輸出量作為預報因子，并與
預報時效對應時刻的天氣實況（預報對象）建立統計關系，實際操作中，一般采用多元線性
回歸方法建立預報方程組。作預報時，只要把數值模式輸出結果代入所建立的預報方程組，
即可得出氣象要素的客觀預報信息。
MOS 方法的優點在于，它可以引入許多其他方法難以引入的預報因子，如垂直速度、
渦度等具有顯著物理意義的物理量，還可以引入實時地面和浮標觀測資料、多種遙感探測資
料、氣候背景資料等，進一步提高預報水平。此外，它還能自動修正數值預報模式的系統偏
差，因此，在目前數值預報還不能完全正確的情況下，MOS 方法的預報精度普遍優于PP
（Perfect Prognosis）法。
應用MOS 方法也存在一些不足或不便之處。首先，它要求至少有1~2 年的數值預報產
品歷史資料作為建立MOS 方程組的樣本資料；另外，一旦數值預報模式作了改進或變更，
就會影響到MOS 預報的效果，需要重新推導或修正MOS 方程。
MOS 方法應用的注意事項：1、選用有物理意義的預報因子，是MOS 預報穩定可靠的
關鍵；2、按季節和地理區域的不同，建立不同的MOS 預報方程，可有效提高MOS 預報的
效果；3、加強MOS 方法與其他預報方法的有機結合。
三、MOS 方法在美國的應用及發展
MOS 一直是美國氣象界普遍采用的數值預報產品釋用方法。NWS（美國國家氣象局）
下屬的MDL（氣象開發實驗室）集中了從事MOS 系統開發的許多專家，為MOS 方法的研
究與應用提供支持；數值預報模式的業務運行及MOS 指導產品的制作則在NCEP 完成。NWS
在其互聯網頁面上（http://www.nws.noaa.gov/mdl/synop/products.shtml）公布多種模式的MOS
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預報產品的同時，還致力于在其氣象業務平臺AWIPS（先進的天氣信息交互處理系統）上
開發局地化的MOS 系統，推進MOS 預報在各業務臺站的應用。
根據MDL 提供的算法，NCEP 制作了大量
基于AVN、NGM、ETA 等模式的MOS 指導
產品，并通過AWIPS 向美國本土、阿拉斯加、
夏威夷地區等共1000 多個臺站發布，見圖1。
這些指導產品的數據格式包括文本、BUFR 碼、
GRIB 碼以及數字化圖形等。用戶也可以通過
INTERNET 索取資料。
NGM MOS 又稱FWC（Forecast Wind & Clouds），1989 年7 月開始運行，以風和云的
預報為主，一天2 次（00、12UTC），產品數量較豐富，包括：最高/最低氣溫、2 米高度的
溫度/露點、平均總云量、風向風速、6/12 小時降水概率、降水量、降雪量、云高、能見度、
視程障礙等，預報時效6-60 小時，預報區域為美國本土及周邊地區共500 多個站點。
GFS MOS 又稱為MAV（Aviation-based MOS Guidance），設計初衷是作為FWC 的備
份，提供包括美國本土、阿拉斯加、夏威夷、波多黎各、加拿大等共1500 多個臺站的指導
預報，一天4 次，預報時效6-72 小時。MAV 預報量是以航空氣象逐時觀測報告（METAR）
中的天氣要素項為參考設定的，包括：最高/最低氣溫、2 米高度的溫度/露點、平均總云量、
風向風速、12/24 小時降水量、12/24 小時降水概率、降水類型（凍雨、冰雪類降水、液態降
　
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