中期预报是指对未来1-2年内可能发生破坏性地震的地域、强度进行的预报。它的依据是地区的地震活动情况及各种趋势性前兆观测资料。

中期预报是为划分地震危险区、进行中期震害防御和地震应急准备工作提供依据。

中期预报采用定期和不定期相结合的服务形式，重点是做好灾害性、关键性和转折性天气的预报。

最初中国是采用以分析环流形势演变过程为基础的天气学预报方法做中期预报。在60年代，数理统计预报方法得到发展，并被广泛应用于数值预报。70年代末至80年代初，数值预报方法可以较好的解决3—5天的形势预报，但提高要素预报的准确性和预报时效的延长仍然是中期预报需要解决的关键问题。

世界上主要数值天气预报中心和发达国家都拥有各自的全球中期预报模式，而且始终是发展的主要方向，因为所有的区域模式、中尺度模式和环境模式的初始条件和侧边界都需要由全球模式来提供。数值天气预报水平高低主要取决于3个方面，(1)资料同化方案的先进与否；(2)模式动力过程优越与否；(3)物理过程参数化水平高低。一直代表世界数值预报最高水平的ECMWF已将全球中期谱模式的谱分辨率从511波提高到了799波，垂直层次达91层，已扩展到平流层顶，最高层达0.01hPa。平均500hPa位势高度场预报的可用性已达到了7天，在冬季甚至达到了9天。美国NCEP也已将分辨率提高到382波来改善其预报性能。日本则已将谱模式分辨率提高到959波。当然模式性能的提高不可能仅仅依靠提高分辨率就可实现的，但不可否认的是，国家气象中心全球中期模式分辨率还存在提升空间。因此国家气象中心自2002年起，经过5年的努力，成功实现全球模式从T213L31(以下简称T213)升级到T639L60(以下简称T639)的升级，并于2007年12月14日通过准业务运行评审，将于2008年初试提供相关产品。

国家气象中心的全球中期模式为T213，其谱分辨率为213波，垂直层次为31层。该模式于2002年9月正式投入业务运行，该模式在动力过程和物理参数化方案上都明显优于T106L19。各种预报量检验结果表明模式性能明显优于T106L19。为能够与国际先进数值预报水平保持甚至缩短差距，国家气象中心与ECMWF合作，共同推进中期模式的进步。2004年初，从ECMWF引入稳定外插半拉格朗日方案，该方案保证了时间积分的稳定性，实现归约高斯格点向线性高斯格点的转换，在保证不引入噪音的情况下，加大时间步长，为提高谱分辨率提供优越的动力基础。具体的原理性介绍参见相关文献，这里不再赘述。在双方专家的共同工作下，成功地在T213L31动力过程模块中引入SET—TLS方案，短期试验结果分析表明，引入该方案后模式运行性能稳定，将积分步长从原来的15分钟加大到30分钟，仍然有很好的精度。

在这种情况下，经过过渡阶段将T213L3l升级到T319L31后，经过长期试验证明性能稳定可靠后，在解决了模式分辨率进一步升级的关键技术问题后，又将模式的谱分辨率从213波提高到639波，格点空间水平分辨率从T213的0.5625°×0.5625°提高到0.28125°×0.28125°，将模式垂直分辨率从31层提高到60层，使模式层顶从原先的10hPa升至0.1hPa，并采用Rayleigh摩擦增加乎流层的稳定性。在模式成功升级后，实现同三维变分同化系统GSI的成功联接，进行连续滚动同化预报试验，时间段为2006年7月1日至2007年11月30日，下面对T639系统的模式稳定性、模式形势场和降水预报结果进行分析，对T639系统的预报性能作简要评估。

T639试验系统采用的时间步长为600s，每天4次连续同化，每天12UTC进行10天预报。由于系统对磁盘空间和机器时间需求相当大，为保证在有限时间内完成1年的回算任务的同时又不影响所有业务，建立了两套试验系统，一套放在业务分区，进行实时试验，系统启动时间为2007年7月21日，另外一套系统建立在科研分区下，负责回算试验，系统启动时间为2006年6月26日。下面通过对模式预报计算机时间分析和全球平均动能和温度的逐日变化分析模式运行的稳定性情况。

（1）模式10天预报运行时间

在T639连续运行过程中无一次出现异常终止或挂起的情况。从业务分区进行回算试验在每天12UTC进行10天预报耗时的逐日变化来看，模式10天预报墙钟耗时在业务分区变化幅度较小，在72～76分钟范围内，幅度在4分钟以内。

（2）模式稳定性分析

图1是T639全球平均动能12时逐日变化曲线。动能的变化状况也可以反映出模式的守恒与否和动能季节变化情况。从图1可以看到，T639全球平均动能在试验期间变化非常平稳，在2006年7月7日12时动能达到最大值492.39m2·s-2和在2006年10月28日12时达到最低值261.55m2·s-2外，动能基本上在290～450m2·s-2之间变化。除去动能本身具有的季节变化特征，逐日动能变化可以较为清楚地说明T639模式的动力过程是非常稳定合理的。从图2可见，全球平均温度最大值为248.06K，最小值为247.18K，逐日变化非常稳定，这也进一步证实T639模式系统性能的稳定可靠。

通过全球中期预报系统成功地从T213升级到T639，对降水和形势场的描绘更加精细。通过对一年多预报试验结果进行分析，得到主要结论如下：

(1)T639系统运行稳定，各项指标均符合准业务运行条件。

(2)年平均来看，T639系统在东亚和北半球地区500hPa形势预报比T213提高1天，分季节来看，各个季节表现不同，在冬春季优势最为明显。

(3)年平均降水预报性能方面，T639在小、中和大雨方面，无论从Ts还是预报偏差方面均明显好于T213，在暴雨上的Ts高于T213，但预报偏差也随之比T213差。

(4)在夏季降水预报性能方面，T639在Ts和预报偏差上，小到中雨，T639要明显好于T213，在大雨和暴雨上，T639第1～2天要好于T213，在第3～5天，虽然T639的Ts值高于T213，但预报偏差比T213差。

研究从统计检验的角度分析了T639中期数值预报系统的预报性能，T639无论从形势场预报和降水预报上均比现有业务模式T213有明显改进，并计划于2008年汛期向各级气象部门提供预报产品。T639在今后的实际业务服务中能力如何，将有待各级气象部门的科技人员在今后对T639产品使用中提供更加确切的评估。

气候平均资料可以表征大尺度环流形势变化，对冷空气活动、降水量及温度等中期预报的制作有很大的帮助。中期天气预报业务中所涉及到的气候平均值较多，如：全国范围内旬、月平均气温，候、旬、月降水量资料，平均霜冻日期，候、旬、月北半球500hPa平均高度场资料，500hPa旬地转风U场和V场，西北太平洋副热带高压逐日平均脊线位置，南、北半球逐日西风指数等。

为更好地将气候资料在中期预报业务中应用，我们将与中期预报业务密切相关的1971—2000年30年累年的气候平均资料纳入到了中期预报业务系统中，在微机上建立了一套规范、标准、完整的适合中期预报业务使用的气候资料数据库和显示系统。

对冬半年（10—4月）旬平均气温和夏半年（5—9月）旬平均降水量分别进行了新旧平均值对比分析，同时对其它有关气候资料也作了粗略分析。

根据中期业务所需要的场和时段，对新气候资料进行加工处理。中期预报业务系统数据库中的新气候资料有：北半球500hPa旬平均高度场，北半球500hPa平均地转风场，南、北半球500hPa逐日平均西风指数，全国范围内旬平均降水量和旬平均温度等。

（1）旬平均气温和旬平均降水量

全国范围内共选取93个温度代表站和254个降水代表站，其站点分布比较均匀。利用我国观测站逐日资料计算出多年旬平均温度和旬平均降水量。

（2）气候资料

①平均高度场

利用NCEP提供的1971—2000年30年12时（世界时）500hPa高度场2.5°×2.5°网格点资料，计算出旬平均场，以MICAPS格式存储，在微机或工作站上可显示各旬图形。

②平均地转风

利用1971—2000年30年5°×5°网格点资料，计算出经度为0—360°、纬度为25—80°N的地转风U场和经度为0—360°、纬度为25—80°N的地转风V场，以文本文件给出，在微机或工作站上显示U、V场，每旬各一张图形。

③南、北半球西风指数

利用30年逐日高度场资料计算逐日平均场，然后分别计算出亚洲地区45—65°N，65—155°E范围和南半球30—50°S，60—180°E范围内的逐日西风环流指数，得出多年逐日平均环流指数值，并制作出全年环流指数曲线图。在实际工作中，可根据需要选取任意时段的环流指数值或任意时段的曲线图。

（1）多年旬平均温度对比情况

冬半年，全国范围内共选取28个温度代表站用来划分冷空气过程，对此28站、21旬的多年温度平均值进行了新旧对比分析，结果表明，旬平均温度升高的占总数的82%；持平的占总数的5%；比旧的温度值降低的占总数的13%。统计结果表明，我国大多数月份和地区的温度均是升高的。新的旬平均温度值升高，与王永光指出“在中国的大部分地区，温度的距平将下降”的结论是一致的。

1月上旬，2月上、中、下旬，3月上旬，11月下旬，12月上旬和下旬，全国各代表站旬平均温度值均上升，其中1月上旬，3月上旬和12月下旬温度上升较为显著。

统计结果还表明，冬半年21个旬、28个站当中，北京、哈尔滨、海拉尔、上海、海口5个代表站的各旬平均温度均无下降。北方其它10个代表站，除10月下旬和11月中旬温度下降0.1—0.4℃以外，其它18个旬的平均温度也基本都是上升的，尤其是内蒙古东部和东北三省，2月中下旬、3月上旬和12月下旬，温度升高幅度一般都在0.8—1.8℃之间，其中海拉尔2月中下旬温度升高值分别为2.1℃和2.0℃，属全国代表站中温度上升最多的一个地区。

南方15个代表站中，除上海、桂林、海口3月中下旬的温度为上升以外，其它12站旬平均温度均下降（长沙3月下旬下降0.8℃为最大值）；1月中下旬和11月中旬，南方也有近半数代表站的温度平均值是下降的。除此之外，南方其它各旬平均温度均上升，其上升幅度一般小于0.4℃。总体来讲，南方温度下降的旬站数比例多于北方，温度上升值远远小于北方，这是冬半年旬平均温度值变化的另一显著特点。

（2）多年旬平均降水量对比情况

对夏半年全国254个降水代表站的逐旬降水量平均值也进行了新旧对比，结果表明，旬降水量增多的比例多于减少的比例；6—8月期间，南方大部分地区的旬雨量增多较为明显。例如，南昌6月上旬至9月上旬连续10个旬的降雨量均为增多；杭州自5月下旬至8月下旬连续10个旬的降雨量也均为增多；上海6—8月除7月下旬雨量减少外，其它各旬雨量也都为增多（见图3）。

就各月的旬雨量变化情况而言，5月份，西北地区东部、江南、华南以及四川盆地旬雨量基本为减少，华北、东北一般为增多；6月份，全国大部分地区各旬雨量以增多为主；7月份，除东北、华北部分地区旬雨量减少外，我国其它大部分地区为增多；8月份，西北地区东部、华北、东北旬雨量减少，其它大部分地区为增多；9月份，全国大部分地区各旬降雨量以减少为主。

划分冷空气强度，用降温幅度和温度距平来判别，距平值的大小对判断冷空气的强度起着相当大的作用。在全球气候变暖的大背景之下，我国大部分地区新30年气温平均值一般都高于上一个（1961—1990年）多年气温平均值。王永光指出：“基于新的多年平均值，除西南少部分地区温度距平稍偏高外，在中国的大部分地区，温度的距平将下降”。距平的改变直接影响着冷空气过程强度的划分。

我们对1980—2001年最近22年的冷空气过程进行了统计，结果是：北方寒潮3次，南方寒潮7次，全国类寒潮7次，共计17次；其中1991—2001年11年的寒潮次数为：北方类3次，南方类3次，全国类2次；共出现8次。也就是说80年代以来，平均每年不到1次寒潮过程，寒潮过程次数比70年代明显减少。寒潮过程减少，不仅与暖冬现象有关，而且与所用多年气温平均值也有一定的关系。在划分冷空气过程时经常碰到这样的情况，降温幅度够，而距平值不够，因此划不上寒潮过程。例如，2001年4月8—11日的一次冷空气过程，南方仅差一站达寒潮标准（武汉降温幅度为13℃，温度距平为-5.8℃），如按新气候平均值计算，武汉距平则为-6.3℃，达到距平小于或等于-6.0℃的标准，则此次强冷空气过程就可以划上南方类寒潮。

统计结果（见表1）表明，如果按照新的多年温度平均值来划分冷空气过程，1991—2001年，南方类寒潮增加1次，全国类寒潮增加1次，总数由8次增加到10次。可见，温度距平的改变，对冷空气过程强度的划分将产生一定的影响。距平的降低，将导致寒潮过程次数增多；相反，中等强度冷空气过程次数相应将会减少（与距平大小无关）；强冷空气过程次数相应有所变化。

（1）冬半年（10—4月），我国大部分地区新的旬多年平均温度值（1971—2000年），一般都高于旧的旬多年平均温度值（1961—1990年）；北方温度升高尤为显著。1月上旬，2月上、中、下旬，3月上旬，11月下旬，12月上旬和下旬，全国各代表站（除沈阳11月下旬、12月上旬和贵阳2月下旬持平外）旬平均温度值均上升。北京、哈尔滨、海拉尔、上海、海口5代表站的冬半年各旬平均温度均无下降。

（2）旬降水量增多的比例多于减少的比例；6—8月期间，南方大部分地区的旬雨量增多较为明显。

（3）新的旬平均温度值升高，使温度距平降低，将导致寒潮过程次数增加，中等强度冷空气过程减少，强冷空气过程相应有所变化。