中华人民共和国成立后至1963年前，黑龙江省没有专门的气象科研机构，天气预报方法
研究主要是气象台站从事天气预报业务的人员从技术总结的角度进行的。天气预报方法研究
局限于天气学方法和经验预报方法。70年代初曾有部分人员在全国最早开展三层数值预报模
式动力分析预报方法研究。由于计算工作量巨大，且背离了当时“图资群”相结合的业务方
针，中途夭折。
真正有组织地开展天气预报方法研究始于70年代末。
一、短期天气预报方法研究
(一)暴雨
黑龙江省地处中高纬度，暴雨发生的机率较少。暴雨预报方法研究是气象科研重要项目
之一。1964～1965年、1975～1976年省气象台、牡丹江地区和合江地区气象台对暴雨个例进
行了物理量计算，标志黑龙江省暴雨天气研究由定性描述进入定量分析阶段。之后，牡丹江
地区气象台开展了夏季大～暴雨的研究，并将研究成果用于当地暴雨预报。1983年，由省气
象科研所和省气象台主持将夏季暴雨作为攻关项目，设立《黑龙江省暴雨成因分析及其预报
方法研究》课题，对夏季暴雨进行了比较系统的研究，分析了暴雨的大尺度环流背景下影响
的天气系统，对暴雨的宏观物理条件进行了诊断和能量分析，对中低纬天气系统的相互作用
和中期过程进行了分析，详细研究了暴雨的具体预报方法：认为，由印度或孟加拉一带的热
带涡旋或扰动中分裂出的低涡在我国青藏高原东北方发展成中纬度气旋后，引起黑龙江省产
生暴雨；影响黑龙江省暴雨的天气尺度和次天气尺度系统有11个，其中蒙古低压和台风引起
的暴雨各占20%左右，东北低压、渤海低压、蒙古低涡、河套低压引起的暴雨各占10%左右，
两者合计占区域性暴雨总数的85%左右；提出了天气学、雷达和卫星资料相结合的预报方法，
并投入业务使用，取得较好效果。
(二)春季较大降水
春季降水预报研究主要是围绕春季旱涝服务而开展的。
嫩江地区气象台和省气象台于1965年开展了这方面的研究。之后各地区气象台和部分县
气象站也陆续进行春季降水预报研究。通过分析黑龙江省4～5月较大降水的各种个例，降水
系统的温压场结构及高空环流形势及其结构，总结出相关气旋、低涡的一般发展规律。得出：
黑龙江省的春季较大降水绝大多数年份出现在4月17日以后，大多发生在东部和西部，天气系
统多为气旋锋面系统(低槽和低涡)，这类系统的天气影响率为67%，其余33%减弱以至消失后
再生成新的天气系统，不容忽视；用700百帕和500百帕气流方向预报气旋移动路径一般是可
行的；气旋的移向要着重预报高空温度脊的移向。
(三)冬半年大至暴雪
大到暴雪可导致雪阻、雪埋、电线结冰以致造成人畜伤亡。80年代前后，黑龙江省各地
区气象台站大多开展了冬半年大——暴雪预报方法的研究，尤其是北部地区的气象台站研究
较早。取得的主要成果有：A黑龙江省大——暴雪主要出现在秋末冬初和冬末春初，隆冬季节
很少出现，最早出现在9月26日，最晚出现在4月29日，一次大——暴雪过程最长可达3天，最
短只有半天。B大暴雪的地面影响系统有8个，以蒙古低压引起的大——暴雪最多(42%)。高空
影响系统8个，低槽和低涡类引起的大——暴雪各占50%。C总结出各种天气系统导致大——暴
雪的预报着眼点和相应指标，降大雪之前锋区位置在黑龙江省区以南，低涡的形成和路径是
黑龙江省连续降大——暴雪的关键，大——暴雪的落区预报主要是锋生的预报，预报大——
暴雪以700百帕图上温压场环流型为主，注意上游脊的发展和下游涡的阻挡作用。
(四)秋季和初冬寒潮
寒潮是黑龙江省的灾害性天气之一，常伴有大风和雨雪，可造成人畜伤亡、电线积冰、
通讯中断等事故，对秋菜和建筑施工也有明显影响。80年代前后气象台站对此进行了大量研
究，并进行了系统总结。得出：哈尔滨市周围寒潮发生最多，西部最少；秋季和初冬寒潮80%～90%
出现在10～11月；寒潮天气过程分5种类型，分别是：低槽或低涡东移类、大低涡后部冷低槽
类、南槽引导西伯利亚冷空气南下、冷涡南下、横槽填塞类；提出6种寒潮预报指标和8种消
亡指标。研究结果一直在业务中沿用。
(五)霜冻预报研究
初终霜的预报对农业生产具有重要意义。60年代起至80年代初，为防御初霜冻危害，省
台和各地区气象台站对霜冻预报方法进行了大量研究工作。取得的主要成果有：黑龙江省的
霜冻均属平流辐射霜；预报的着眼点是分析环流形势的演变，预报强冷空气的侵入，黑龙江
省转入冷空气控制时，根据高空和地面气象因素值确定辐射冷却降温的幅度，从而预报霜冻
出现的时间，范围和强度；霜冻发生的天气形势分四类：超极地类、强锋区主体冷空气东移
类、西北路径类、低涡类。
二、中期天气预报方法研究
黑龙江省的中期预报研究经历过以下几个阶段。
环流分型预报研究阶段。60年代初，在中央气象台分析归纳的冬、夏半年500npa环流分
型的基础上，根据黑龙江省的地理位置和天气特征，结合短期预报经验，划分了10个环流型。各
型都有不同的天气特点和盛行的天气过程，初步探索出环流型的持续、转换的参考指标，并
开展了中期预报。当时由于转换指标不够明确，预报成功率不高。
以点代面的资料分析预报研究阶段。60年代中期，开展了以点代面的资料分析预报研究，
即分析所选站点的天气要素，预报面上的中期天气过程。例如：选取哈尔滨、齐齐哈尔、牡
丹江三个站点，分别代表黑龙江省中部、西部、东部地区，按前期天气要素变化的相似特征，
归纳建立了36个中期预报模式。由于站点选择与天气形势的结合等问题没有得到解决，很难
确定预报效果的好坏。
旬、候平均图相似预报研究阶段。60年代末，依据旬、候平均形势图的相似程度和降水
量分布的不同，划分多雨、少雨、东多西少等多种环流类型。以近期的旬、候平均形势图与
历史旬、候多种环流类型相对照，选取相似程度最佳的形势外推制作预报。
环流演变主导系统活动的预报研究阶段。70年代开始，中期天气预报研究取得了突破，
开始从大型环流的演变分析中期天气过程。在预报实践中逐渐形成了抓主导环流系统—高压
脊活动中期预报思路。
北半球大型环流谐谱分析预报研究阶段。1979年开始，黑龙江省气象科学研究所、黑龙
江省气象台和齐齐哈尔、黑河、牡丹江等地市气象台先后在中期预报研究工作中应用谐谱分
析方法，进一步揭示了黑龙江省主要灾害性和关键性中期天气过程的大型环流演变过程中超
长波和长波活动规律，建立了一系列有效的预报工具。应用波谱分析方法研究中期天气过程
的内容有春季较大降水、夏季大—暴雨、连阴雨、台风、高温少雨、早春初冬的大雪、大风
等。多种预报技术与天气学方法有机结合的预报方法研究阶段。1982～1985年，由于电子计
算机的广泛应用，充分利用欧洲数值预报产品，把谱分析、MOS预报、完全预报(PPM预报)、
专家系统等新技术综合起来的研究工作在省、地科研和业务部门普遍开展起来，推动了中期
预报技术的快速发展。
(一)春季较大降水
1985年以前研究取得的主要成果有：三个高压脊类型可作为黑龙江省春季中期天气过程
的环流背景，即：阿拉斯加高压脊，乌拉尔高压脊，中亚高压脊；主要预报方法是春季500hpa
谐波分析和天气形势相结合的较大降水预报方法，即：把预报指标分为波谱特征指标(背景指
标)和天气形势指标两种。使用时，当波谱指标符合起报条件后再套用天气形势指标，当天气
形势指标也符合起报条件(即符合较大降水天气分型中的某一类型)时，即可预报未来3～5天
有较大降水。
(二)夏季大—暴雨中期过程
1982～1985年，中期过程的分析和预报研究得到很大发展。综合运用环流分析，波谱分
析、物理量分析等方法，着重抓住大气中动能、角动量和热量的变化分析大型环流调整，通
过波谱分析，提取大批因子，组成预报指标。此方法比单纯使用天气学指标预报夏季大——
暴雨中期过程，提高预报确率25%左右。通过研究，找出了5种与夏季主要天气过程有关的超
长波和长波高压脊；将大——暴雨天气过程分成四大类八个型；针对每个型提出了具体的预
报指标。
(三)夏季低温连阴雨
1985年，针对三江平原农业开发的需要对夏季低温连阴雨的预报进行了系统地研究，采
取了多种方法。中期MOS预报方法——采用欧洲数值预报中心6～8月发布的96、120小时数值
预报产品，将符合条件(连续3天以上有雨，过程雨量大于25毫米)的过程分成泰米尔高压型、
鄂海高压型、副高型三种，然后分型选取因子，建立回归方程进行预报，预报准确率分别为
79%(96小时)和69%(120小时)。建立中期预报专家系统专家知识库包括天气学经验、数值预报
产品应用(MOS方法和PPM方法)以及谐波分析方法。应用结果表明，预报确率达到88%左右，优
于当时任何一种单一的预报方法。PPM(完全预报方法)预报方法——使用国家气象局发布的某
一时段逐日500hpa高度预报图和欧洲中期预报中心发布的72、96、120小时的500hpa高度预报
图，选取有物理意义的因子进行组合，根据预报员经验选用不同时间尺度的因子，分月求取
相关较好的因子。然后建立逐步回归方程进行预报。这种预报方法的准确率一般在65%左右。
三、长期天气预报研究
比较有组织的长期天气预报研究始于70年代，研究重点是对农业生产影响大的春季旱涝、
夏季低温。
(一)春季旱涝
1975年，由黑龙江省气象台牵头、各地区气象台站参加进行春季旱涝天气预报会战，以
群众经验为线索(如“秋管春”，初冬寒、春雨多等)，以历史资料和大气环流资料为依据，
探讨了秋冬天气形势与春季降水的关系。得出以下结论：
秋末冬初东亚冷空气活跃，下年5月多雨，反之5月少雨；影响黑龙江省春季降水的一个
重要因素是鄂霍次克海高压，秋冬鄂海高压的建立时间和稳定程度对黑龙江省春季降水的发
生有直接关系：当鄂海高压在60～70°N、120～150°E范围的11个网络点上的高度距平值之
和≥399Pm，东北区上空(45°N、125°E)的距平值＜-29Pm时，春季多雨，反之春季少雨。
统计准确率为809%。
1982年，黑龙江省气象科研所引进中国科学院大气物理研究所周家斌推广的非格点车贝
雪夫多项式方法，进行了黑龙江省春季降水5月的分布特征的研究，并试作长期预报。主要成
果是：黑龙江省5月降水平均呈南北带状分布，使用车贝雪夫多项式展开后，第一项占优势与
5月全省带状降水发布趋势较一致，其余的展开系数分别反映黑龙江省5月降水的其它分布特
征。只要对历年展开系数序列进行外延预报，就可以得到降水距平分布的基本特征，从而解
决全省降水分布的预报。在作具体降水预报时采用时间序列方法。由于该方法考虑到面上的
降水分布特征，比孤立地分别对各站进行预报效果要好。
1983年，黑龙江省气象科研所利用巴格洛夫等人提出的傅立叶——车贝雪夫混合多项式
对黑龙江省春季大型环流的演变特征进行了分析，并确定了4波对黑龙江省春季降水过程预报
中的作用。主要结论是：整个纬带上4波的总贡献急剧上升反映该波上能量积聚，急剧下降时
能量释放是产生降水的时期。这种能量积聚首先从中纬度开始，然后向北扩展到整个纬带。
结论对春季降水预报提供了环流背景，具有重要参考意义。
上述两种方法已收入1984年气象出版社出版的《谐谱分析中期预报文集》。
(二)夏季低温
夏季低温对黑龙江省农业生产危害严重。1974年黑龙江省气象科研所在《黑龙江省低温
灾害对粮食产量影响的初步调查分析》一文中指出，积温每减少100℃，粮食产量下降8%～10%
以上，严重的低温冷害可使全省粮食平均减产30%以上。此后，开始从长期预报的角度研究夏
季低温。
在东北三省联合组研究东北低温冷害长期预报方法的基础上，1979年国家科委气象专业
组正式下达了“东北夏季低温冷害发生规律及其长期预报方法研究”课题。课题研究协作组
由黑龙江省气象局牵头，辽宁、吉林省气象局和北京气象中心、中央气象科学研究院、中国
科学院大气物理研究所、北京大学等单位参加协作。黑龙江省气象科学研究所的天气、气候
研究室和黑龙江省气象台长期组参加了这项研究课题。1979～1982年，利用4年的时间基本完
成了课题研究任务，提出一批价值较高的科研成果和效果较好的预报工具。1980～1983年4年
业务应用中有3年完全正确，一年基本正确，成为长期预报业务和服务中的主要依据。该课题
1983年获省政府优秀科技成果三等奖。
在课题研究中主要分析了夏季低温的环流特征及其演变；海温对黑龙江省夏季低温的影
响；夏季低温的时空分布特征及其预报。
黑龙江省气象局共完成论文26篇。采用交叉谱分析方法、滑动平均方法、点聚图方法、
相关分析方法、经验正交方法等多种分析方法，提出了低温的标准——根据夏季温度的历史
资料，用标准化变量
作为夏季低温指标，S>1.0(或至少有一个月S>1.5)为高温年，S=0.5～1.0
为偏高年，S=-0.49-0.49为正常年，S=-1.0～0.5为偏低年，S<-1.0(或至少有一个月S<-1.5)
为低温年；提出黑龙江省夏季低温是全球性低温的一部分，它是在全球气候异常的背景下出
现的，而不是局地现象；黑龙江省夏季存在60～80年、35～40年、3～5年左右的周期变化，
这是形成夏季低温具有群发性的基本周期，提出低温群发性和低温冷害群的概念；黑龙江省
的夏季低温分为全省性低温(A类)，东南部低温［(SE类)，(主要指合江和牡丹江地区)］，西
北部低温［(NW类)，(主要指大兴安岭、黑河和嫩江地区)］，相对而言，黑龙江省东南部更
易出现低温；黑龙江省夏季低温发生的环流特征是：从海平面气压场特征看，60°N以北地区
冷夏海平面气压高于暖夏，最大差值出现在泰米尔半岛附近，中心达13hpa，在亚洲大陆上还
有一块相对较高的正差值区。太平洋地区为大范围的负区，负变高超过4hpa。从500hpa高度
场特征看，冷夏50°N以南为大范围负距平，50°N以北正距平占优势。冷夏新地岛到乌拉尔
山盛行超长波脊，黑龙江省盛行超长波槽。冷夏西太平洋副高偏弱，位置偏东、偏南。从100hpa
高度场特征看，北半球有2/3地区为负距平，尤其东半球几乎全部是负距平区；黑龙江省夏季
低温还与赤道东太平洋、黑潮、墨西哥湾流有间接关系，表现在对大气活动的影响，预报方
法依据上述研究成果，从海平面500hpa高度场、北太平洋海温场、东太平洋赤道海温、超长
波、副高等因素着手，采用占聚图、多元回归、多层递阶预报方法进行。经过比较，多层递
阶预报方法优于其它两种方法，趋势预报确率达到78%。
此外，其它季节(冬季)的气温预报也主要采用了以上的两种方法。
