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邢谦王峰云
（民航华东空管局气象中心，上海，200335）
提要
MOS 方法是传统的数值预报产品统计释用方法，几十年来，在各国气象研究与业务领
域被广泛应用。本文旨在通过对美国数值预报MOS 指导产品的应用状况进行介绍的同时，
与国内民航、气象界的应用状况作简单对比，希望能够抛砖引玉，在国内民航气象数值预报
项目及配套系统启动之前作一些知识积累，对民航气象的业务发展有所帮助。
关键词：MOS 数值预报统计释用航空气象
一、引言
近二十年来，数值预报技术获得很大发展，数值预报产品的分辨率和精度不断提高，预
报时效也不断延长，但是，纯粹的动力预报在天气要素预报水平上仍不能满足业务预报的需
要，而统计释用技术的发展则弥补了数值预报本身的不足，因此，在数值预报的基础上应用
统计释用等方法，实现数值预报产品的定量应用，做“定时、定点、定量”的精细化预报，
是科技、社会发展的必然要求，是当前数值预报业务应用的主旋律。
在众多的统计预报方法中，MOS 方法仍然是目前使用最多、效果较好的动力统计方法，
在国际上被广泛采用。30 多年来，MOS 方法本身不断更新完善，MOS 预报水平不断提高，
为发布天气要素的指导预报做出了巨大贡献，其中，美国NCEP（国家环境预报中心）在运
行NGM、GFS、ETA 等模式的基础上大量开展MOS 方法的预报和研究工作，并提供MOS
预报产品的实时网络分发和对比检验，取得了相当可观的经济和社会效益，其MOS 预报水
平代表了世界先进水平。我国气象部门在20 世纪70~80 年代引入MOS 方法后，从国家级
到县市级台站都大量开展了MOS 预报和试验，积累了丰富的经验。近年来，随着国家数值
预报系统的升级，根据T213L31 全球谱模式产品设计的MOS 预报系统已投入业务运行，每
天面向全国2000 多个地方台站制作发布温、湿、风、云、降水等要素预报，其中，温度、
相对湿度的短期预报具有一定的参考价值。
近年来，我国民用航空业的快速发展对航空气象服务提出了新的要求，迫切需要加快民
航气象服务服务体系的建设。民航气象主管当局表示，今后我国将大力发展民航气象数值预
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报系统，实现以气象数值预报技术为基础，综合运用航线飞行中各种航空气象信息，最终建
立一套能够提供全球化、客观化、定量化的精细监测预警产品的民航气象业务新体系，并抓
紧把北京航空气象中心建设成世界第三个区域预报中心。因此，对数值预报模式的研究，以
及模式产品的检验与统计释用方法的学习与研究工作必须提上议事日程。
二、MOS 方法介绍
MOS 方法，又称“模式输出统计量”，1972 年由美国气象学家Glahn 和Lowry 提出并
投入短期业务预报应用，业务实践表明，MOS 方法是数值模式预报产品客观释用及制作定
点定量要素预报有效工具，其实现方法如下：把数值预报模式的输出量作为预报因子，并与
预报时效对应时刻的天气实况（预报对象）建立统计关系，实际操作中，一般采用多元线性
回归方法建立预报方程组。作预报时，只要把数值模式输出结果代入所建立的预报方程组，
即可得出气象要素的客观预报信息。
MOS 方法的优点在于，它可以引入许多其他方法难以引入的预报因子，如垂直速度、
涡度等具有显著物理意义的物理量，还可以引入实时地面和浮标观测资料、多种遥感探测资
料、气候背景资料等，进一步提高预报水平。此外，它还能自动修正数值预报模式的系统偏
差，因此，在目前数值预报还不能完全正确的情况下，MOS 方法的预报精度普遍优于PP
（Perfect Prognosis）法。
应用MOS 方法也存在一些不足或不便之处。首先，它要求至少有1~2 年的数值预报产
品历史资料作为建立MOS 方程组的样本资料；另外，一旦数值预报模式作了改进或变更，
就会影响到MOS 预报的效果，需要重新推导或修正MOS 方程。
MOS 方法应用的注意事项：1、选用有物理意义的预报因子，是MOS 预报稳定可靠的
关键；2、按季节和地理区域的不同，建立不同的MOS 预报方程，可有效提高MOS 预报的
效果；3、加强MOS 方法与其他预报方法的有机结合。
三、MOS 方法在美国的应用及发展
MOS 一直是美国气象界普遍采用的数值预报产品释用方法。NWS（美国国家气象局）
下属的MDL（气象开发实验室）集中了从事MOS 系统开发的许多专家，为MOS 方法的研
究与应用提供支持；数值预报模式的业务运行及MOS 指导产品的制作则在NCEP 完成。NWS
在其互联网页面上（http://www.nws.noaa.gov/mdl/synop/products.shtml）公布多种模式的MOS
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预报产品的同时，还致力于在其气象业务平台AWIPS（先进的天气信息交互处理系统）上
开发局地化的MOS 系统，推进MOS 预报在各业务台站的应用。
根据MDL 提供的算法，NCEP 制作了大量
基于AVN、NGM、ETA 等模式的MOS 指导
产品，并通过AWIPS 向美国本土、阿拉斯加、
夏威夷地区等共1000 多个台站发布，见图1。
这些指导产品的数据格式包括文本、BUFR 码、
GRIB 码以及数字化图形等。用户也可以通过
INTERNET 索取资料。
NGM MOS 又称FWC（Forecast Wind & Clouds），1989 年7 月开始运行，以风和云的
预报为主，一天2 次（00、12UTC），产品数量较丰富，包括：最高/最低气温、2 米高度的
温度/露点、平均总云量、风向风速、6/12 小时降水概率、降水量、降雪量、云高、能见度、
视程障碍等，预报时效6-60 小时，预报区域为美国本土及周边地区共500 多个站点。
GFS MOS 又称为MAV（Aviation-based MOS Guidance），设计初衷是作为FWC 的备
份，提供包括美国本土、阿拉斯加、夏威夷、波多黎各、加拿大等共1500 多个台站的指导
预报，一天4 次，预报时效6-72 小时。MAV 预报量是以航空气象逐时观测报告（METAR）
中的天气要素项为参考设定的，包括：最高/最低气温、2 米高度的温度/露点、平均总云量、
风向风速、12/24 小时降水量、12/24 小时降水概率、降水类型（冻雨、冰雪类降水、液态降
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