山东省、市、县（市、区）三级气象台站均承担天气预报业务。1985年前，各级气象台站基本是独立制作长、中、短期天气预报。随着预报业务技术的发展和业务体制改革的不断深化，到2005年，基本建成三级气象台站合理分工、逐级指导的预报业务技术体系。
一、短时天气预报
短时天气预报是指对未来0～12小时天气过程和气象要素变化状态的预报，预报的时间分辨率小于或等于6小时，其中0～2小时预报为临近天气预报。短时天气预报主要预报内容为气温、风向、风速、天气状况、降水、雾等天气现象。短时临近预报业务的重点是监测预警短历时强降水、冰雹、雷雨大风、龙卷、雷电等强对流天气。
它主要依据各种常规和非常规观测资料、高时空分辨率的中尺度数值预报模式产品以及这些产品的融合分析数据等，通过监测跟踪中小尺度天气系统，综合运用天气学、动力学、统计学等多种方法进行预报。主要技术方法包括外推预报技术、数值预报技术和概念模型预报技术及融合预报技术等。
1986年，山东省气象部门的短时天气预报技术主要是概念模型和外推预报，即综合天气雷达、气象卫星和地面加密观测等多种资料，结合强对流天气发生、发展和消亡的概念模型，利用外推技术作出强对流天气的短时预报。20世纪80年代末期，省气象台建立短时天气预报系统。1988年，德州地区区域降雹预报方法、乐陵5—7月冰雹短时预报初级专家系统投入业务使用。1995年，烟台市气象台建成强对流天气短时预报预警系统。20世纪90年代后期，省气象台和部分市气象台建立冰雹短时预报系统。省气象台应用多指标叠套方法和完全预报方法（简称PP法），研制山东省3—6月冰雹落区和分县预报系统。东营市气象台选出相关显著的因子组成典型场，经过消空处理，利用逐步判别方法，建立东营6月冰雹预报自动化系统。2000—2005年，随着山东省新一代天气雷达网的建设，其雷达产品在短时临近预报中得到广泛应用。
2003年7月前，山东省各级气象台站未将短时天气预报作为一项固定的业务定时对外发布，仅在预测短时间内可能出现冰雹、雷雨大风、雷电等强对流天气时，向党政领导机关和有关部门进行服务。2003年8月起，省气象台每天从早6时到晚6时，每隔3小时定时发布1次短时天气预报。预报内容为：未来3小时山东省的天空状况、降水、风向、风速和气温等；另外根据全省防汛抗旱工作的需要，增加一些针对性的预报内容。
2004年7月，中国气象局印发《短时、临近预报业务暂行规定（试行）》。该规定要求省、市、县三级气象台站分别负责发布本行政区域的短时和临近天气预报，其业务分工是：省气象台负责跟踪监测全省范围的强对流天气，制作、发布全省短时和临近预报，并对市气象台进行技术指导；市气象台负责监测本市范围的强对流天气，在省气象台的指导下，制作、发布本市的短时和临近预报；县（市、区）气象站负责本行政区域范围内强对流天气的监测，并视情况对上级气象台的短时和临近预报产品进行订正预报。
（一）卫星云图应用技术
卫星云图应用技术主要是利用气象卫星提供的可见光云图、红外云图、水汽图像特征，分析识别不同的云系及其演变，估计其强度和发展趋势，利用外推技术为短时临近预报提供依据。
造成山东强对流天气和短时强降水的主要天气系统有低涡、横槽、切变线、温带气旋和热带气旋等，可根据其在卫星云图中的特征及演变规律进行外推预报。通过对卫星云图的分析，积累了一些应用卫星云图制作短时临近预报的经验。在可见光云图上，可以观测到雷暴、飑线的形成和发展。暴雨的产生和加强与云团的合并及加强有密切关系。冷云盖周围相当黑体亮温等值线疏密所反映的云顶温度梯度，对冰雹云的发展有很好的指示意义。综合性分析应用主要有：利用多通道资料综合判别可降水云，太行山背风波、华北冷切变和局地热力作用造成的鲁西南地区对流云团的演变和降水特征等。
（二）天气雷达应用技术
天气雷达是监测暴雨和冰雹等强对流天气的最有效工具。山东省在天气雷达应用技术方面经历了模拟天气雷达、数字化天气雷达和新一代天气雷达3个发展阶段。
模拟天气雷达主要依据雷达探测到的回波信号强度参数和回波形态结构来识别降水性质、强度和强对流天气，利用外推技术制作短时临近预报。利用回波特殊形态结构，如强回波悬垂、回波穹窿、指状回波、钩状回波等，可判别冰雹和下击暴流等。在统计分析的基础上，建立基于雷达回波参数的冰雹预警指标，结合环境气象参数建立综合识别冰雹云的指标。
数字化天气雷达提高了雷达资料的处理速度和准确性，雷达资料实现定量化和数字化，丰富了雷达的气象产品。通过对雷暴识别追踪和外推预报技术的相关研究和应用，使强对流天气预警的质量和时效得以提升。20世纪90年代后期，省气象台及枣庄、德州等市气象台站建立综合应用回波参数和环境气象参数识别冰雹云的临近预警指标。东营市气象台利用713型数字化雷达回波资料，结合天气学因子，应用0和1权重系数法制作冰雹云识别模型，取得较好效果。
新一代天气雷达除了监测反射率因子外，还可以监测径向速度和速度谱宽，并通过系列算法形成基本数据产品、物理量产品、自动识别产品和风场反演产品4大类共计70多种。常规天气雷达回波的一些特殊形态结构仍适用于新一代天气雷达。2004年，省气象台建立雷达资料专用服务器，新一代雷达资料实现全省气象台站共享；并开展雷达拼图、强对流预警和雷达定量估测降水等研究工作，为市、县气象台站开展短时天气预报和灾害性天气联防，以及人工影响天气作业提供技术支持。
（三）中尺度数值天气预报
2002年，省气象局研究人员在中尺度数值预报模式（MM5v3.5版本）基础上，分析影响山东的天气系统特点，建立中尺度数值预报业务应用系统。2003年9月，山东省中尺度天气预报系统取得阶段性成果，实现资料收集、模式运行、产品加工、超文本信息系统网页和气象信息综合分析处理系统格点数据全自动运行。10月，MM5中尺度数值模式微机业务应用系统投入业务试运行。2005年，省气象台引进全球与区域同化预报系统数值预报模式，在汛期投入试运行并下发指导产品。中尺度模式能够比较准确预报降水的强度和落区。
二、短期天气预报
短期天气预报是指时效为72小时内的天气预报。
（一）预报范围、内容和时效
山东省是沿海省份，短期天气预报分为陆地和海区两个区域。省气象台的陆地预报区域分为鲁西北、鲁中、鲁南和半岛4个大区。
为细化预报的分区，4个大区又细分为8个小区，鲁西北分为鲁西北西部、鲁西北东部；鲁中分为鲁中北部、鲁中南部，或鲁中西部、鲁中东部；鲁南分为鲁西南、鲁东南；半岛分为半岛北部、半岛南部或半岛内陆、半岛沿海。
陆地天气预报项目为天空状况、气温、降水、风及暴雨（雪）、大风、雷暴、冰雹、台风、霜冻（冰冻）、寒潮、高温、低温等灾害性天气。
1986年，山东省制作海上天气预报的有省气象台及青岛、烟台市气象台。省气象台的预报范围为山东省沿海海面、渤海南部、渤海海峡、黄海北部和黄海中部。预报项目为风向、风速及海上大风、台风等灾害性天气。
1995年8月至2003年8月，山东省沿海的威海、烟台、青岛等7个市气象局先后成立海洋气象台。中国气象局对各市海洋气象台的责任海区和承担的海洋气象业务、服务任务有明确的规定。市海洋气象台的预报海区为本市的港区及本市沿海100千米～200千米以内的海域，根据当地航运和渔业等实际需要和可能，也可逐步开展本海区以外的专项气象业务和服务。
2003年8月，山东省海洋气象台成立，海上天气预报业务得到进一步加强。2004年8月后，海上天气预报业务拓展为海上海洋气象预报业务，其预报项目为天空状况、天气现象、风向风速、气温及海上灾害性天气（大风、暴雨、海雾、热带气旋）、风暴潮和沿海海冰等。
山东省各级气象台站将各种灾害性天气作为监测、预报、警报和服务重点，当预计可能有灾害性天气发生时，根据影响程度和出现的时间，分别确定为消息、预报、警报、紧急警报等，并立即向各级党政领导机关和有关部门汇报，同时向公众发布。2004年8月，中国气象局制定《突发气象灾害预警信号发布试行办法》。2005年1月，省气象台开始发布突发气象灾害预警信号，各市气象台于当年2月开始试发布突发气象灾害预警信号。
1986年至2003年2月，省、市（地）气象台对外发布的短期天气预报时效为0～48小时预报。为进一步拓展气象服务领域，满足广大群众的需求，自2003年3月起，济南和青岛两个市气象台增加发布48～72小时天气预报；2004年6月起，全省各级气象台站均增加发布48～72小时天气预报。
（二）预报制作
短期天气预报的制作流程为分析各种资料、制作天气形势预报和要素预报、进行预报会商、形成预报结论、发布预报。
1985年前，各级气象台站独立制作本行政区域的短期天气预报，省气象台对市（地）气象台和县（市、区）气象站进行技术指导。1986年，省气象局对市（地）气象台与县（市、区）气象站预报业务分工进行改革试验：在地域范围较小的淄博市，由市气象台制作预报，县（区）气象站做订正预报；在地域范围较大的烟台市，由若干个中心气象站制作预报，邻近的气象站做订正预报。
1988年，山东省气象部门进行业务体制改革，对天气预报业务实行“四三二”分工，即省气象台制作短时、短期、中期和长期天气预报，市（地）气象台制作短时、短期和中期天气预报，县气象站制作短时、短期天气预报。
1995年后，省、市（地）气象台逐步建立了以数值天气分析预报产品为基础的指导预报产品。1996年后，随着9210工程和宽带通信网的建成，指导预报产品的分发更加快捷方便，省、市（地）气象台的指导作用得到显著加强。
天气会商是上级气象台对下级气象台站进行预报技术指导的重要方式，也是提高天气预报准确率的有效手段。1986年前，当预报有重要天气出现时，气象台站通过电话进行一对一方式的会商。1987年，山东省甚高频气象辅助通信网建成，基本实现省—市（地）—县（市、区）气象台站联网，通过该网每天定时进行天气会商。1987—1990年，省气象台与市（地）气象台每天下午进行1次天气会商；1991年起，改为每天上午和下午各进行1次会商；1992年开始，汛期（6—9月）每天6时30分增加1次会商；如遇关键性天气随时增加会商次数。
2002年，青岛市气象台利用宽带通信网开通与本市各气象站的天气预报电视会商系统。2004年7月开始，省气象台与各市气象台开通电视会商系统。此后，随着各市气象台—县（市、区）气象站的宽带通信网陆续开通，全省实现电视天气会商。2005年，省气象台与中央气象台实现电视天气会商。电视天气会商系统的开通，加强了上级气象台的技术指导作用，对提高预报员的技术水平和预报准确率、加强天气联防，发挥了重要作用。
（三）预报业务平台
1.天气预报实时业务系统
1986年，省气象台开始建设省级天气预报实时业务系统（简称STYS）。STYS由气象资料自动收集转发、实时资料库、资料处理和分析预报、图形图像显示和气象服务等系统组成。1991年，STYS第一期工程建成，初步实现短期天气预报业务从资料收集传输、加工处理、分析预报到产品输出等作业自动化。1992年，开始STYS二期工程建设，开通至国家气象中心的标准话路，优化完善计算机广域网设备，初步建立以数值天气分析预报产品为基础、综合应用多种技术方法的指导预报工具；开发语音自动合成、服务产品加工、服务管理等系统，并在市（地）气象台推广应用。
1991年后，省气象局部署建设地级天气预报实时业务系统（简称DTYS）。DTYS由市（地）气象台的实时资料库、资料处理和分析预报系统、图形图像显示系统和气象服务系统组成，通过通信系统与STYS连接。
1998年，县（市、区）气象站开始建设卫星通信单收站，县级的天气预报实时业务系统也随之建立。
2.气象信息综合分析处理系统
1997年后，随着9210工程在各级气象台站先后建成，气象信息综合分析处理系统（简称MICAPS）第一版陆续投入使用。MICAPS是与卫星通信、数据库配套的天气预报制作人机交互系统。其主要功能是通过检索各种气象数据，显示气象数据的图形和图像，对各种气象图形进行编辑加工，为预报人员提供一个制作短期天气预报的工作平台。随着MICAPS投入使用，1998年以后，省、市（地）气象台陆续减少纸质天气图；2002年11月起，全省气象台站全部取消了纸质天气图。
1998年，省气象台对MICAPS第一版进行本地化改进，建成省级工作站版和市（地）级微机版两种工作平台。通过对 MICAPS 二次开发，提高了短期预报业务的自动化、规范化的程度。1999年，省气象台对MICAPS再次进行开发，优化完善图形、图像工作站，建立常用气象信息处理调阅系统、预报制作和分发系统。新的预报流程体现了以数值分析预报产品为基础、以人机交互系统为主要工作平台、综合运用多种气象信息和先进技术的预报技术路线。
2002年，基于互联网技术的新一代预报业务系统在省气象台投入业务运行，预报员通过该系统可调用德国、韩国等国家气象部门的数值天气预报产品。2004年1月，MICAPS第二版开始业务运行。该版增加气象资料的文本和表格显示、单窗口和多屏显示等功能，提供了新的图形图像操作功能和气象数据分析工具。
（四）预报技术
1980年前，短期天气预报主要采用天气学方法，即天气气候理论与预报员经验相结合的半经验、半理论的定性方法。20世纪80年代初，中央气象局确立了以数值分析预报产品为基础，综合运用各种气象信息和预报技术方法，尽快实现客观定量的天气预报技术路线。山东省各级气象台站开始将数值天气预报产品应用于短期天气预报业务。随着气象业务现代化建设的发展，到2005年，山东省短期天气预报业务发展到以数值天气预报为基础，以MICAPS为主要工作平台，综合应用卫星云图、天气雷达等各种气象信息和数理统计等多种技术方法的新阶段。
1.天气学方法
天气学方法是以天气图为基本工具的预报方法。它从同一时刻的各层天气图上分析出天气系统及其结构和天气状况，又从前后连贯的几个时刻天气图上判断出这些天气系统的生成、移动、发展、消亡等变化，以及各个天气系统之间的相互关系。根据这些分析，运用天气学原理，结合预报经验，用外推、引导气流等方法预测各个天气系统的未来演变，作出天气形势预报；再根据天气学模式、预报指标和经验作出温度、风、降水等气象要素和天气现象的预报。预报使用的天气图主要有：每日4次的地面天气图，每日2次的500百帕、700百帕、850百帕高空天气图。20世纪80年代起，各种传真图的天气形势和气象要素预报产品，也用于制作预报的参考。天气学方法是一种半理论、半经验的定性预报方法，很大程度上依赖于预报员的经验，难以把握未遇到的特殊天气事件，预报的结果也难以量化，预报的时效和精度受到很大的限制。
1982—1986年，省气象局组织省气象台和各市（地）气象台预报员，编写《山东天气分析和预报》一书。该书以天气学理论为指导，联系山东省天气预报实际，总结影响山东重要天气系统和天气过程的气候特点、形成条件、活动规律和预报经验，是对山东省天气预报技术方法的系统总结。
2.物理量诊断分析方法
影响天气系统发生、发展的一些物理量，如涡度、散度、垂直速度及各种能量场等，无法直接由观测获得，必须用计算机对地面、高空观测的各种气象要素进行复杂的计算才能得到。
20世纪80年代，气象台站接收的传真图中有一些物理量诊断分析和预报产品。80年代末，省气象台开始接收中央气象台提供的涡度、散度等物理场的实况和预报图。90年代中期，气象传真图提供的物理量分析、预报图数量和质量不断提高，在短期天气预报中发挥了越来越重要的作用。90年代末，各级气象台站通过9210工程可接收到各种物理量诊断分析预报的图形产品和格点数值产品。通过这些产品，可更好地确定天气系统的位置、强度和发展演变。物理量诊断分析成为短期天气预报，尤其是灾害性天气预报的重要手段之一。
3.统计预报方法
统计预报方法是通过对天气图和历史气象资料进行统计分析，建立预报指标、预报方程或预报模式等工具的预报方法。常用的统计方法有图解法、回归法、判别分析、聚类分析、马尔柯夫链等。1988年，省气象台在天气形势分型的基础上，分析统计各种天气类型同降水量分布的关系，通过对济南市各县（区）降水量的相关分析，开展降水量的分片预报。1996年，泰安市气象台开展降水概率预报试验工作。省气象台和部分市（地）气象台，在专业气象预报服务中也开展了降水概率预报。
4.预报专家系统
为使预报员在长期工作中积累的预报经验成为预报工具，1986年5月省气象局推广应用预报专家系统。1988年，由省气象台主持，省气象科学研究所和淄博、潍坊、泰安、惠民等市（地）气象台参加，研制人工智能暴雨预报专家系统。该系统是在微机上实现的灾害性天气客观预报工具，投入业务使用后使暴雨预报能力得到提高。20世纪90年代，专家系统在短期天气预报特别是在灾害性天气预报中发挥了很好的作用。
5.数值天气预报方法
数值天气预报是一种客观、定量的预报方法。该方法将观测到的大气信息作为初值，利用计算机对控制大气运动的方程组进行数值积分，从而预报未来的天气变化。数值天气预报的产品有天气形势、物理量场和气象要素预报等。
1986年，山东省各级气象台站通过接收传真图，获取中央气象台和日本气象厅的数值天气预报产品。20世纪90年代后，中央气象台的中期数值预报T42、T63、T106、T213等模式，有限区域的数值预报模式LAFS、HLAFS等先后投入业务运行。数值预报的准确率和分辨率不断提高、产品不断丰富，数值预报的形势预报水平已超过有经验预报员的预报水平。预报员根据其环流背景、主导系统、影响天气系统的预报，综合运用天气图和卫星云图等多种气象信息，做出的形势场预报比天气学方法更为准确。
山东省气象部门在使用国内外数值预报产品的同时，也进行数值预报模式的引进、开发和应用。2002年，省气象局研究人员在数值预报模式MM5v3.5版本基础上，分析影响山东的天气系统特点，依托基本气象业务系统，建立MM5中尺度数值模式微机业务应用系统。该模式以山东省为中心确定预报区域，内层区域空间分辨率为经纬度各0.25度，外层区域的空间分辨率为经纬度各0.5度；每天08时、20时2次运行，预报时效为60小时。系统提供的产品一般是3小时间隔，包括高度、温度、湿度、风场、气压、降水量及各种物理量。产品既有图像，也有MICAPS格点数据和站点文本数据，可满足多方面需要。2003年10月，该系统在省气象中心业务试运行，实现资料收集、模式运行、产品加工、图形和MICAPS格点数据生成全自动运行。预报产品通过气象通信网传输到全省各级气象台站。
2005年，省气象台引进全球与区域同化预报系统（简称GRAPES）模式，当年汛期投入试运行，并作为省级指导预报产品定时向各气象台站发布。该模式每天9时和16时运行2次，预报时效为48小时。提供的产品有：每隔3小时的降水量，地面、850百帕温度，850百帕、700百帕、500百帕风场等。同年8月，省气象台引进的海雾模式投入业务试运行。该模式每隔6小时运行1次，可以提供48小时内每隔1小时的能见度、降水量、风场等各种物理量场的精细格点预报结果。
6.数值天气预报产品的释用
由于数值天气预报的分析误差和模式误差等原因，不能将预报产品直接用于气象要素的预报。必须通过统计、动力等方法，对预报产品进行解释应用，方能改进预报效果。
20世纪80年代初，省气象台对数值预报产品解释应用的方法主要有模式输出统计法（简称MOS法）、PP法等。20世纪90年代中期以后，数值预报模式不断发展，提供的预报产品越来越多、质量也更好，其产品释用的物理意义更清晰。1996年，省气象台完成以T63模式产品释用为基础的济南24小时和48小时降水量、降水概率，日最高和最低温度客观预报系统及16个市（地）降水、气温客观预报系统，同年6月1日投入业务运行；各市（地）气象台站建成要素分片、分县预报系统。1997年，省气象台利用T106产品建立17个市（地）24小时和48小时最高、最低温度及降水概率PP方法，同年6月1日向市（地）气象台发布指导预报，初步实现预报的客观、定量化。1998年6月，山东省气象部门基于MOS、PP和多指标综合判别等方法的逐级指导预报业务进行业务对比试验。1999年3月1日起，国家气象中心通过9210工程向全国增发多时次、多层次的HLAFS数值模式预报产品，促进了山东省各级气象台站的数值预报产品解释应用工作。同年，省气象台和各市（地）气象台使用24小时和48小时最高、最低温度及降水概率预报方法。省气象台向市（地）气象台发布相关的预报指导产品。
1996年，中国气象局组织“九五”重点课题——天气预报逐级指导技术研究。省气象局参加其中“常规要素”“暴雨落区”和“冰雹落区”3项研究，采用PP、MOS及多指标叠加等方法，建立相应的预报系统。该系统包括分县15天日最高、最低温度，以及降水量的逐日滚动预报方程和配套预报方法；24小时和48小时暴雨落区预报、24小时冰雹落区预报方法。2001年4月1日开始，逐级指导预报实现业务化。
（五）灾害性天气预报
灾害性天气是短期天气预报的重点。1986—2005年，山东省气象部门对灾害性天气重点进行分析研究，建立灾害性天气预报业务系统。
1.暴雨预报
造成山东省暴雨的天气系统主要是低槽冷锋、气旋、台风和切变线4类。2000年，省气象台研究了区域性暴雨和局地性暴雨有关物理量场的差异，得出定量指标。2002年，枣庄市气象局用螺旋度方法研究暴雨，得出一些预报本地暴雨的指标。2003年，省气象台分析总结山东省对流性暴雨的中尺度物理量场特征，从温度、湿度和能量场等方面归纳出暴雨预报指标，并用螺旋度场、Q矢量场和位涡场对山东省暴雨进行分析。同年，省气象科学研究所利用气象卫星资料，制作山东省暴雨量遥感监测图。2005年，省气象台对山东省主汛期暴雨的气候特征、产生暴雨的天气系统、物理量特征、不同尺度天气系统对暴雨的作用、暴雨落区预报方法和流程等作了全面的总结。
1988年，省气象台在微机上建立山东省暴雨预报专家系统。20世纪90年代后，山东省气象部门建立多个暴雨预报系统。1994年，烟台市气象台建立江淮气旋预报专家系统；1996年，东营市气象台在天气学分型的基础上，将日本的数值预报产品与实时资料相结合，建立黄河三角洲暴雨短期预报系统；1998年，省气象台用较高分辨率有限区预报系统（HLAFS）的产品，建立山东省暴雨落区预报方法。2001年，日照市气象台用T106数值预报模式产品，建立日照市暴雨预报方程。2002年，临沂市气象台建成西南涡影响的暴雨预报系统。2004年9月，济南市气象台研究出城市暴雨内涝预报业务系统。
2.冰雹预报
造成山东省降雹的天气系统，在500百帕等压面上主要是冷涡、横槽、阶梯槽、低槽和西北气流等。冰雹预报的主要方法是通过总结冰雹气候特征、分析产生冰雹的不同天气系统，分类建立冰雹预报系统。
20世纪80年代中期，德州地区气象台用聚类分析法，建立区域降雹预报方法，预报蒙古低涡降雹。1988年，乐陵县气象局建立5—7月冰雹短时预报初级专家系统。20世纪90年代，省气象台利用人工神经元网络预报雷雨冰雹。通过对山东省连续出现冰雹的天气系统进行分析，总结降雹的对流不稳定，高低层冷暖平流、辐散辐合配合等物理量场特征；建立多指标叠套和权重系数相结合的冰雹客观分县预报系统和冰雹指导预报系统。东营市气象台建立东营市冰雹自动化预报系统，威海市气象台采用计算机图形识别技术制作冰雹落区预报，德州市气象台建立降雹多指标叠套分县预报系统。2000年，威海市气象台利用相似离度，制作分县冰雹指导预报的相似预报方法。2001年，德州市气象台用数值预报产品，结合08时探空资料研究冰雹逐点判别客观预报方法。
天气雷达、闪电定位等观测资料在冰雹预报方面的应用主要有：20世纪90年代，省气象台分析影响山东省的冰雹云回波特征，用雹云回波资料建立判别冰雹云的经验公式； 21世纪初，省气象科学研究所应用闪电定位系统、卫星云图和天气雷达观测资料，研究降雹过程形成和发展不同阶段的闪电变化特征。2002年，省气象台利用雷达资料建立山东省冰雹短时预报判据。2004年，省气象台将新一代天气雷达的风暴跟踪信息、冰雹指数、垂直积分液态水含量、中气旋等产品用于冰雹回波的识别和预报。
3.海上大风预报
造成海上大风的天气系统主要是冷锋、气旋、台风，地面气压场北高南低时出现的偏北大风、南高北低时出现的偏南大风，华北地形槽以及产生短时大风的中、小尺度天气系统。
“黄、渤海海区海陆大风对比试验”是通过对3年随船测量的海面风向、风速资料与沿海岛屿、沿岸气象站观测资料的统计分析，得出在不同的天气系统影响下，各海区海面风速与沿岸气象站风速的对比，在一定程度上弥补了黄、渤海海区海上气象资料的不足。1986年6月，省气象台和青岛、烟台市气象台在海上大风预报中运用该成果，提高了海区的大风预报质量。
20世纪80年代后期，烟台市气象台进行春秋季黄、渤海海面与陆地风向、风速的对比分析，将结果用于海上大风预报。1991年，烟台市气象台建成黄、渤海海域秋季偏北大风预报专家系统。1995年，青岛市气象台分析了青岛近海的大风气候特点和形成原因，研究了海、陆大风的差别及其变化规律，建立统计预报方程，用于黄海中部的大风预报。2005年，为保障烟台至大连黄金水道的海上运输安全，省气象局启动渤海海峡大风预警系统研究。
4.热带气旋预报
热带气旋造成的灾害性天气主要是大风、暴雨及衍生的风暴潮。气象卫星、天气雷达和自动气象站技术的发展提高了对热带气旋的移动及风、雨监测的效果。
1988年，省气象台研制台风路径统计预报方法。1992年，省气象台将影响山东的热带气旋归纳为6类移动路径，建立不同路径热带气旋的环流特征和暴雨、大风分布模型。21世纪初，省气象台建立山东省热带气旋预报业务系统及热带气旋资料库，利用相似技术制作热带气旋预报。
5.沙尘暴预报
20世纪90年代，省气象台分析沙尘暴天气、气候资料，研究沙尘暴天气的成因及预报方法。2002年，省气象台沙尘暴监测预警系统投入业务运行。2003年1月，省气象台建立沙尘天气落区指导预报业务，预报内容包括沙尘天气种类、强度、落区和移动方向等，预报时效为24小时。2004年，省气象台使用天气学和统计学方法建立沙尘暴预报系统。
（六）地方性天气预报
山东半岛冷流降雪是山东半岛北部沿海冬季出现的一种地方性天气，是在高空低槽后部西北气流下产生的冷平流降雪。《山东天气分析与预报》一书对山东半岛冬季冷流降雪的时空分布特征、天气形势、形成原因、卫星云图特征及预报方法等方面进行了总结。1997年，省气象科学研究所从海气感热输送方面研究了半岛冷流降雪的成因；2004年，烟台市气象台研究了中尺度海岸锋形成对冷流降雪的局地增强作用。
烟台、威海市气象台通过对冷流降雪的研究，研制出一些预报工具。1995年，威海市气象台将传真图上山东半岛东北部850百帕温度预报和本地的海温为主要指标，用动力统计方法确定临界指标，预报山东半岛东部的冷流降雪。2005年，烟台市气象台总结冷流降雪天气的新一代天气雷达的回波顶、反射率因子、径向速度、风廓线等特征，用统计分析方法得出一些短时、临近预报经验指标。
三、中期天气预报
中期天气预报是指未来4天10天天气过程和未来一旬的降水量、气温等要素的预报。1986—2005年，省气象台在每旬的最后一天发布下一旬的中期天气预报。预报内容有：全省各地的旬平均气温、降水量及其距平，主要降水过程日期及降水量，旬内灾害性天气过程及出现时段，旬内最高或最低温度出现日期。1995年，为适应新一代天气业务流程，扩大气象服务领域，省气象台每周一、三、五通过微机远程终端发布未来3天6天的天气预报。20世纪90年代中后期，在麦收期增加1天7天的逐日滚动天气预报。2001年，每周一发布一周天气预报，为政府部门和社会公众提供服务。2004年3月1日起，省气象台对各市气象台发布4天15天中期滚动指导预报。山东省、市两级气象台还不定期制作关键性、灾害性天气的中期天气预报，向党政机关和有关部门提供服务。
（一）预报方法
20世纪80年代，制作中期天气过程的预报主要方法有：自然天气周期（韵律）、环流分型和统计预报等，数值预报产品作为参考使用。旬平均气温、降水量的预报，采用各种统计方法。
1986—1987年，省气象台组织全省各市（地）气象台，以1951—1980年北半球500百帕候平均高度、距平和环流指数等资料为主，研究山东省旱涝规律和灾害性天气中长期预报。主要工作是：使用谱分析方法研究北半球候平均环流的演变规律；计算预报同期和前期的500百帕候平均高度差值图和合成图；用相关普查、高度场谐波分析、车贝雪夫多项式展开、经验正交分解、环流分型、环流特征量等方法，选取山东春播期低温、麦收期与秋收期连阴雨、夏季候降水异常、秋季第一次强冷空气和黄河凌汛期气温异常等灾害性天气的预报因子；使用0和1回归、判别分析、逐步回归、逻辑组合、多层递阶、概率集成等方法，建立上述灾害性天气的中期预报工具和方法。该项研究提高了中期预报的准确率。
1987—1988年，省气象台与上海、江苏等华东6个省（市）气象台共同研制华东区中期预报业务化系统。该系统于1988年3月1日投入业务使用。
20世纪90年代后，由于中期数值预报产品质量的提高和可用时效的延长，中期天气预报逐渐脱离了以经验和概率统计为主的方法，转变为主要使用中期数值预报产品制作逐日的气象要素预报。省气象台利用数值预报产品研制了多种中期预报工具，建立了指导预报业务系统。
1993年，省气象台研制成中期分片降水MOS预报工具。1995年6月，省气象台开始接收中国气象局发布的数值预报模式T63产品，预报时效达144小时；欧洲中期天气预报中心（简称ECMWF）的数值预报产品可用时效达168小时。省气象台使用解释应用技术制作可用时效内逐日的天气要素预报。1997年，省气象台建立数值预报可用时效内的逐日滚动常规气象要素指导预报业务。
20世纪90年代后期，根据ECMWF的环流形势预报，通过对山东大—暴雨的统计分型，研制大—暴雨中期预报系统。该系统对山东省夏季暴雨预报，特别是受副热带高压影响产生的暴雨具有较高的使用价值。
2000年，省气象台开展了神经元网络、卡尔曼滤波等客观预报方法的应用研究，初步建立中期天气预报业务化系统，使中期天气预报制作逐渐向客观化、定量化发展。2001年，省气象台利用客观方法对国家级15天常规要素分县指导预报产品进行订正，作为省级指导预报产品下发各市气象台和县（市、区）气象站，每天早晨发布1次；产品主要包括5天逐日最高、最低温度和降水量分县预报。市气象台对省气象台的指导预报产品进行订正后对外发布，县（市、区）气象站使用省气象台的指导预报产品对外进行服务。2002年，国家气象中心T213L31全球中期数值预报系统投入业务运行，为提高中期天气预报水平提供了更有利的条件。
（二）预报会商
省气象台在每旬的旬末前两天与各市气象台进行下一旬中期天气预报会商。会商内容主要是分析过去一旬的天气实况，交流对未来一旬天气趋势的预报依据和结论，讨论未来一旬的中期天气预报。通过会商加强相互交流和对市气象台的预报指导。
第一节 天气预报
山东省、市、县（市、区）三级气象台站均承担天气预报业务。1985年前，各级气象台站基本是独立制作长、中、短期天气预报。随着预报业务技术的发展和业务体制改革的不断深化，到2005年，基本建成三级气象台站合理分工、逐级指导的预报业务技术体系。
一、短时天气预报
短时天气预报是指对未来0～12小时天气过程和气象要素变化状态的预报，预报的时间分辨率小于或等于6小时，其中0～2小时预报为临近天气预报。短时天气预报主要预报内容为气温、风向、风速、天气状况、降水、雾等天气现象。短时临近预报业务的重点是监测预警短历时强降水、冰雹、雷雨大风、龙卷、雷电等强对流天气。
它主要依据各种常规和非常规观测资料、高时空分辨率的中尺度数值预报模式产品以及这些产品的融合分析数据等，通过监测跟踪中小尺度天气系统，综合运用天气学、动力学、统计学等多种方法进行预报。主要技术方法包括外推预报技术、数值预报技术和概念模型预报技术及融合预报技术等。
1986年，山东省气象部门的短时天气预报技术主要是概念模型和外推预报，即综合天气雷达、气象卫星和地面加密观测等多种资料，结合强对流天气发生、发展和消亡的概念模型，利用外推技术作出强对流天气的短时预报。20世纪80年代末期，省气象台建立短时天气预报系统。1988年，德州地区区域降雹预报方法、乐陵5—7月冰雹短时预报初级专家系统投入业务使用。1995年，烟台市气象台建成强对流天气短时预报预警系统。20世纪90年代后期，省气象台和部分市气象台建立冰雹短时预报系统。省气象台应用多指标叠套方法和完全预报方法（简称PP法），研制山东省3—6月冰雹落区和分县预报系统。东营市气象台选出相关显著的因子组成典型场，经过消空处理，利用逐步判别方法，建立东营6月冰雹预报自动化系统。2000—2005年，随着山东省新一代天气雷达网的建设，其雷达产品在短时临近预报中得到广泛应用。
2003年7月前，山东省各级气象台站未将短时天气预报作为一项固定的业务定时对外发布，仅在预测短时间内可能出现冰雹、雷雨大风、雷电等强对流天气时，向党政领导机关和有关部门进行服务。2003年8月起，省气象台每天从早6时到晚6时，每隔3小时定时发布1次短时天气预报。预报内容为：未来3小时山东省的天空状况、降水、风向、风速和气温等；另外根据全省防汛抗旱工作的需要，增加一些针对性的预报内容。
2004年7月，中国气象局印发《短时、临近预报业务暂行规定（试行）》。该规定要求省、市、县三级气象台站分别负责发布本行政区域的短时和临近天气预报，其业务分工是：省气象台负责跟踪监测全省范围的强对流天气，制作、发布全省短时和临近预报，并对市气象台进行技术指导；市气象台负责监测本市范围的强对流天气，在省气象台的指导下，制作、发布本市的短时和临近预报；县（市、区）气象站负责本行政区域范围内强对流天气的监测，并视情况对上级气象台的短时和临近预报产品进行订正预报。
（一）卫星云图应用技术
卫星云图应用技术主要是利用气象卫星提供的可见光云图、红外云图、水汽图像特征，分析识别不同的云系及其演变，估计其强度和发展趋势，利用外推技术为短时临近预报提供依据。
造成山东强对流天气和短时强降水的主要天气系统有低涡、横槽、切变线、温带气旋和热带气旋等，可根据其在卫星云图中的特征及演变规律进行外推预报。通过对卫星云图的分析，积累了一些应用卫星云图制作短时临近预报的经验。在可见光云图上，可以观测到雷暴、飑线的形成和发展。暴雨的产生和加强与云团的合并及加强有密切关系。冷云盖周围相当黑体亮温等值线疏密所反映的云顶温度梯度，对冰雹云的发展有很好的指示意义。综合性分析应用主要有：利用多通道资料综合判别可降水云，太行山背风波、华北冷切变和局地热力作用造成的鲁西南地区对流云团的演变和降水特征等。
（二）天气雷达应用技术
天气雷达是监测暴雨和冰雹等强对流天气的最有效工具。山东省在天气雷达应用技术方面经历了模拟天气雷达、数字化天气雷达和新一代天气雷达3个发展阶段。
模拟天气雷达主要依据雷达探测到的回波信号强度参数和回波形态结构来识别降水性质、强度和强对流天气，利用外推技术制作短时临近预报。利用回波特殊形态结构，如强回波悬垂、回波穹窿、指状回波、钩状回波等，可判别冰雹和下击暴流等。在统计分析的基础上，建立基于雷达回波参数的冰雹预警指标，结合环境气象参数建立综合识别冰雹云的指标。
数字化天气雷达提高了雷达资料的处理速度和准确性，雷达资料实现定量化和数字化，丰富了雷达的气象产品。通过对雷暴识别追踪和外推预报技术的相关研究和应用，使强对流天气预警的质量和时效得以提升。20世纪90年代后期，省气象台及枣庄、德州等市气象台站建立综合应用回波参数和环境气象参数识别冰雹云的临近预警指标。东营市气象台利用713型数字化雷达回波资料，结合天气学因子，应用0和1权重系数法制作冰雹云识别模型，取得较好效果。
新一代天气雷达除了监测反射率因子外，还可以监测径向速度和速度谱宽，并通过系列算法形成基本数据产品、物理量产品、自动识别产品和风场反演产品4大类共计70多种。常规天气雷达回波的一些特殊形态结构仍适用于新一代天气雷达。2004年，省气象台建立雷达资料专用服务器，新一代雷达资料实现全省气象台站共享；并开展雷达拼图、强对流预警和雷达定量估测降水等研究工作，为市、县气象台站开展短时天气预报和灾害性天气联防，以及人工影响天气作业提供技术支持。
（三）中尺度数值天气预报
2002年，省气象局研究人员在中尺度数值预报模式（MM5v3.5版本）基础上，分析影响山东的天气系统特点，建立中尺度数值预报业务应用系统。2003年9月，山东省中尺度天气预报系统取得阶段性成果，实现资料收集、模式运行、产品加工、超文本信息系统网页和气象信息综合分析处理系统格点数据全自动运行。10月，MM5中尺度数值模式微机业务应用系统投入业务试运行。2005年，省气象台引进全球与区域同化预报系统数值预报模式，在汛期投入试运行并下发指导产品。中尺度模式能够比较准确预报降水的强度和落区。
二、短期天气预报
短期天气预报是指时效为72小时内的天气预报。
（一）预报范围、内容和时效
山东省是沿海省份，短期天气预报分为陆地和海区两个区域。省气象台的陆地预报区域分为鲁西北、鲁中、鲁南和半岛4个大区。
为细化预报的分区，4个大区又细分为8个小区，鲁西北分为鲁西北西部、鲁西北东部；鲁中分为鲁中北部、鲁中南部，或鲁中西部、鲁中东部；鲁南分为鲁西南、鲁东南；半岛分为半岛北部、半岛南部或半岛内陆、半岛沿海。
陆地天气预报项目为天空状况、气温、降水、风及暴雨（雪）、大风、雷暴、冰雹、台风、霜冻（冰冻）、寒潮、高温、低温等灾害性天气。
1986年，山东省制作海上天气预报的有省气象台及青岛、烟台市气象台。省气象台的预报范围为山东省沿海海面、渤海南部、渤海海峡、黄海北部和黄海中部。预报项目为风向、风速及海上大风、台风等灾害性天气。
1995年8月至2003年8月，山东省沿海的威海、烟台、青岛等7个市气象局先后成立海洋气象台。中国气象局对各市海洋气象台的责任海区和承担的海洋气象业务、服务任务有明确的规定。市海洋气象台的预报海区为本市的港区及本市沿海100千米～200千米以内的海域，根据当地航运和渔业等实际需要和可能，也可逐步开展本海区以外的专项气象业务和服务。
2003年8月，山东省海洋气象台成立，海上天气预报业务得到进一步加强。2004年8月后，海上天气预报业务拓展为海上海洋气象预报业务，其预报项目为天空状况、天气现象、风向风速、气温及海上灾害性天气（大风、暴雨、海雾、热带气旋）、风暴潮和沿海海冰等。
山东省各级气象台站将各种灾害性天气作为监测、预报、警报和服务重点，当预计可能有灾害性天气发生时，根据影响程度和出现的时间，分别确定为消息、预报、警报、紧急警报等，并立即向各级党政领导机关和有关部门汇报，同时向公众发布。2004年8月，中国气象局制定《突发气象灾害预警信号发布试行办法》。2005年1月，省气象台开始发布突发气象灾害预警信号，各市气象台于当年2月开始试发布突发气象灾害预警信号。
1986年至2003年2月，省、市（地）气象台对外发布的短期天气预报时效为0～48小时预报。为进一步拓展气象服务领域，满足广大群众的需求，自2003年3月起，济南和青岛两个市气象台增加发布48～72小时天气预报；2004年6月起，全省各级气象台站均增加发布48～72小时天气预报。
（二）预报制作
短期天气预报的制作流程为分析各种资料、制作天气形势预报和要素预报、进行预报会商、形成预报结论、发布预报。
1985年前，各级气象台站独立制作本行政区域的短期天气预报，省气象台对市（地）气象台和县（市、区）气象站进行技术指导。1986年，省气象局对市（地）气象台与县（市、区）气象站预报业务分工进行改革试验：在地域范围较小的淄博市，由市气象台制作预报，县（区）气象站做订正预报；在地域范围较大的烟台市，由若干个中心气象站制作预报，邻近的气象站做订正预报。
1988年，山东省气象部门进行业务体制改革，对天气预报业务实行“四三二”分工，即省气象台制作短时、短期、中期和长期天气预报，市（地）气象台制作短时、短期和中期天气预报，县气象站制作短时、短期天气预报。
1995年后，省、市（地）气象台逐步建立了以数值天气分析预报产品为基础的指导预报产品。1996年后，随着9210工程和宽带通信网的建成，指导预报产品的分发更加快捷方便，省、市（地）气象台的指导作用得到显著加强。
天气会商是上级气象台对下级气象台站进行预报技术指导的重要方式，也是提高天气预报准确率的有效手段。1986年前，当预报有重要天气出现时，气象台站通过电话进行一对一方式的会商。1987年，山东省甚高频气象辅助通信网建成，基本实现省—市（地）—县（市、区）气象台站联网，通过该网每天定时进行天气会商。1987—1990年，省气象台与市（地）气象台每天下午进行1次天气会商；1991年起，改为每天上午和下午各进行1次会商；1992年开始，汛期（6—9月）每天6时30分增加1次会商；如遇关键性天气随时增加会商次数。
2002年，青岛市气象台利用宽带通信网开通与本市各气象站的天气预报电视会商系统。2004年7月开始，省气象台与各市气象台开通电视会商系统。此后，随着各市气象台—县（市、区）气象站的宽带通信网陆续开通，全省实现电视天气会商。2005年，省气象台与中央气象台实现电视天气会商。电视天气会商系统的开通，加强了上级气象台的技术指导作用，对提高预报员的技术水平和预报准确率、加强天气联防，发挥了重要作用。
（三）预报业务平台
1.天气预报实时业务系统
1986年，省气象台开始建设省级天气预报实时业务系统（简称STYS）。STYS由气象资料自动收集转发、实时资料库、资料处理和分析预报、图形图像显示和气象服务等系统组成。1991年，STYS第一期工程建成，初步实现短期天气预报业务从资料收集传输、加工处理、分析预报到产品输出等作业自动化。1992年，开始STYS二期工程建设，开通至国家气象中心的标准话路，优化完善计算机广域网设备，初步建立以数值天气分析预报产品为基础、综合应用多种技术方法的指导预报工具；开发语音自动合成、服务产品加工、服务管理等系统，并在市（地）气象台推广应用。
1991年后，省气象局部署建设地级天气预报实时业务系统（简称DTYS）。DTYS由市（地）气象台的实时资料库、资料处理和分析预报系统、图形图像显示系统和气象服务系统组成，通过通信系统与STYS连接。
1998年，县（市、区）气象站开始建设卫星通信单收站，县级的天气预报实时业务系统也随之建立。
2.气象信息综合分析处理系统
1997年后，随着9210工程在各级气象台站先后建成，气象信息综合分析处理系统（简称MICAPS）第一版陆续投入使用。MICAPS是与卫星通信、数据库配套的天气预报制作人机交互系统。其主要功能是通过检索各种气象数据，显示气象数据的图形和图像，对各种气象图形进行编辑加工，为预报人员提供一个制作短期天气预报的工作平台。随着MICAPS投入使用，1998年以后，省、市（地）气象台陆续减少纸质天气图；2002年11月起，全省气象台站全部取消了纸质天气图。
1998年，省气象台对MICAPS第一版进行本地化改进，建成省级工作站版和市（地）级微机版两种工作平台。通过对 MICAPS 二次开发，提高了短期预报业务的自动化、规范化的程度。1999年，省气象台对MICAPS再次进行开发，优化完善图形、图像工作站，建立常用气象信息处理调阅系统、预报制作和分发系统。新的预报流程体现了以数值分析预报产品为基础、以人机交互系统为主要工作平台、综合运用多种气象信息和先进技术的预报技术路线。
2002年，基于互联网技术的新一代预报业务系统在省气象台投入业务运行，预报员通过该系统可调用德国、韩国等国家气象部门的数值天气预报产品。2004年1月，MICAPS第二版开始业务运行。该版增加气象资料的文本和表格显示、单窗口和多屏显示等功能，提供了新的图形图像操作功能和气象数据分析工具。
（四）预报技术
1980年前，短期天气预报主要采用天气学方法，即天气气候理论与预报员经验相结合的半经验、半理论的定性方法。20世纪80年代初，中央气象局确立了以数值分析预报产品为基础，综合运用各种气象信息和预报技术方法，尽快实现客观定量的天气预报技术路线。山东省各级气象台站开始将数值天气预报产品应用于短期天气预报业务。随着气象业务现代化建设的发展，到2005年，山东省短期天气预报业务发展到以数值天气预报为基础，以MICAPS为主要工作平台，综合应用卫星云图、天气雷达等各种气象信息和数理统计等多种技术方法的新阶段。
1.天气学方法
天气学方法是以天气图为基本工具的预报方法。它从同一时刻的各层天气图上分析出天气系统及其结构和天气状况，又从前后连贯的几个时刻天气图上判断出这些天气系统的生成、移动、发展、消亡等变化，以及各个天气系统之间的相互关系。根据这些分析，运用天气学原理，结合预报经验，用外推、引导气流等方法预测各个天气系统的未来演变，作出天气形势预报；再根据天气学模式、预报指标和经验作出温度、风、降水等气象要素和天气现象的预报。预报使用的天气图主要有：每日4次的地面天气图，每日2次的500百帕、700百帕、850百帕高空天气图。20世纪80年代起，各种传真图的天气形势和气象要素预报产品，也用于制作预报的参考。天气学方法是一种半理论、半经验的定性预报方法，很大程度上依赖于预报员的经验，难以把握未遇到的特殊天气事件，预报的结果也难以量化，预报的时效和精度受到很大的限制。
1982—1986年，省气象局组织省气象台和各市（地）气象台预报员，编写《山东天气分析和预报》一书。该书以天气学理论为指导，联系山东省天气预报实际，总结影响山东重要天气系统和天气过程的气候特点、形成条件、活动规律和预报经验，是对山东省天气预报技术方法的系统总结。
2.物理量诊断分析方法
影响天气系统发生、发展的一些物理量，如涡度、散度、垂直速度及各种能量场等，无法直接由观测获得，必须用计算机对地面、高空观测的各种气象要素进行复杂的计算才能得到。
20世纪80年代，气象台站接收的传真图中有一些物理量诊断分析和预报产品。80年代末，省气象台开始接收中央气象台提供的涡度、散度等物理场的实况和预报图。90年代中期，气象传真图提供的物理量分析、预报图数量和质量不断提高，在短期天气预报中发挥了越来越重要的作用。90年代末，各级气象台站通过9210工程可接收到各种物理量诊断分析预报的图形产品和格点数值产品。通过这些产品，可更好地确定天气系统的位置、强度和发展演变。物理量诊断分析成为短期天气预报，尤其是灾害性天气预报的重要手段之一。
3.统计预报方法
统计预报方法是通过对天气图和历史气象资料进行统计分析，建立预报指标、预报方程或预报模式等工具的预报方法。常用的统计方法有图解法、回归法、判别分析、聚类分析、马尔柯夫链等。1988年，省气象台在天气形势分型的基础上，分析统计各种天气类型同降水量分布的关系，通过对济南市各县（区）降水量的相关分析，开展降水量的分片预报。1996年，泰安市气象台开展降水概率预报试验工作。省气象台和部分市（地）气象台，在专业气象预报服务中也开展了降水概率预报。
4.预报专家系统
为使预报员在长期工作中积累的预报经验成为预报工具，1986年5月省气象局推广应用预报专家系统。1988年，由省气象台主持，省气象科学研究所和淄博、潍坊、泰安、惠民等市（地）气象台参加，研制人工智能暴雨预报专家系统。该系统是在微机上实现的灾害性天气客观预报工具，投入业务使用后使暴雨预报能力得到提高。20世纪90年代，专家系统在短期天气预报特别是在灾害性天气预报中发挥了很好的作用。
5.数值天气预报方法
数值天气预报是一种客观、定量的预报方法。该方法将观测到的大气信息作为初值，利用计算机对控制大气运动的方程组进行数值积分，从而预报未来的天气变化。数值天气预报的产品有天气形势、物理量场和气象要素预报等。
1986年，山东省各级气象台站通过接收传真图，获取中央气象台和日本气象厅的数值天气预报产品。20世纪90年代后，中央气象台的中期数值预报T42、T63、T106、T213等模式，有限区域的数值预报模式LAFS、HLAFS等先后投入业务运行。数值预报的准确率和分辨率不断提高、产品不断丰富，数值预报的形势预报水平已超过有经验预报员的预报水平。预报员根据其环流背景、主导系统、影响天气系统的预报，综合运用天气图和卫星云图等多种气象信息，做出的形势场预报比天气学方法更为准确。
山东省气象部门在使用国内外数值预报产品的同时，也进行数值预报模式的引进、开发和应用。2002年，省气象局研究人员在数值预报模式MM5v3.5版本基础上，分析影响山东的天气系统特点，依托基本气象业务系统，建立MM5中尺度数值模式微机业务应用系统。该模式以山东省为中心确定预报区域，内层区域空间分辨率为经纬度各0.25度，外层区域的空间分辨率为经纬度各0.5度；每天08时、20时2次运行，预报时效为60小时。系统提供的产品一般是3小时间隔，包括高度、温度、湿度、风场、气压、降水量及各种物理量。产品既有图像，也有MICAPS格点数据和站点文本数据，可满足多方面需要。2003年10月，该系统在省气象中心业务试运行，实现资料收集、模式运行、产品加工、图形和MICAPS格点数据生成全自动运行。预报产品通过气象通信网传输到全省各级气象台站。
2005年，省气象台引进全球与区域同化预报系统（简称GRAPES）模式，当年汛期投入试运行，并作为省级指导预报产品定时向各气象台站发布。该模式每天9时和16时运行2次，预报时效为48小时。提供的产品有：每隔3小时的降水量，地面、850百帕温度，850百帕、700百帕、500百帕风场等。同年8月，省气象台引进的海雾模式投入业务试运行。该模式每隔6小时运行1次，可以提供48小时内每隔1小时的能见度、降水量、风场等各种物理量场的精细格点预报结果。
6.数值天气预报产品的释用
由于数值天气预报的分析误差和模式误差等原因，不能将预报产品直接用于气象要素的预报。必须通过统计、动力等方法，对预报产品进行解释应用，方能改进预报效果。
20世纪80年代初，省气象台对数值预报产品解释应用的方法主要有模式输出统计法（简称MOS法）、PP法等。20世纪90年代中期以后，数值预报模式不断发展，提供的预报产品越来越多、质量也更好，其产品释用的物理意义更清晰。1996年，省气象台完成以T63模式产品释用为基础的济南24小时和48小时降水量、降水概率，日最高和最低温度客观预报系统及16个市（地）降水、气温客观预报系统，同年6月1日投入业务运行；各市（地）气象台站建成要素分片、分县预报系统。1997年，省气象台利用T106产品建立17个市（地）24小时和48小时最高、最低温度及降水概率PP方法，同年6月1日向市（地）气象台发布指导预报，初步实现预报的客观、定量化。1998年6月，山东省气象部门基于MOS、PP和多指标综合判别等方法的逐级指导预报业务进行业务对比试验。1999年3月1日起，国家气象中心通过9210工程向全国增发多时次、多层次的HLAFS数值模式预报产品，促进了山东省各级气象台站的数值预报产品解释应用工作。同年，省气象台和各市（地）气象台使用24小时和48小时最高、最低温度及降水概率预报方法。省气象台向市（地）气象台发布相关的预报指导产品。
1996年，中国气象局组织“九五”重点课题——天气预报逐级指导技术研究。省气象局参加其中“常规要素”“暴雨落区”和“冰雹落区”3项研究，采用PP、MOS及多指标叠加等方法，建立相应的预报系统。该系统包括分县15天日最高、最低温度，以及降水量的逐日滚动预报方程和配套预报方法；24小时和48小时暴雨落区预报、24小时冰雹落区预报方法。2001年4月1日开始，逐级指导预报实现业务化。
（五）灾害性天气预报
灾害性天气是短期天气预报的重点。1986—2005年，山东省气象部门对灾害性天气重点进行分析研究，建立灾害性天气预报业务系统。
1.暴雨预报
造成山东省暴雨的天气系统主要是低槽冷锋、气旋、台风和切变线4类。2000年，省气象台研究了区域性暴雨和局地性暴雨有关物理量场的差异，得出定量指标。2002年，枣庄市气象局用螺旋度方法研究暴雨，得出一些预报本地暴雨的指标。2003年，省气象台分析总结山东省对流性暴雨的中尺度物理量场特征，从温度、湿度和能量场等方面归纳出暴雨预报指标，并用螺旋度场、Q矢量场和位涡场对山东省暴雨进行分析。同年，省气象科学研究所利用气象卫星资料，制作山东省暴雨量遥感监测图。2005年，省气象台对山东省主汛期暴雨的气候特征、产生暴雨的天气系统、物理量特征、不同尺度天气系统对暴雨的作用、暴雨落区预报方法和流程等作了全面的总结。
1988年，省气象台在微机上建立山东省暴雨预报专家系统。20世纪90年代后，山东省气象部门建立多个暴雨预报系统。1994年，烟台市气象台建立江淮气旋预报专家系统；1996年，东营市气象台在天气学分型的基础上，将日本的数值预报产品与实时资料相结合，建立黄河三角洲暴雨短期预报系统；1998年，省气象台用较高分辨率有限区预报系统（HLAFS）的产品，建立山东省暴雨落区预报方法。2001年，日照市气象台用T106数值预报模式产品，建立日照市暴雨预报方程。2002年，临沂市气象台建成西南涡影响的暴雨预报系统。2004年9月，济南市气象台研究出城市暴雨内涝预报业务系统。
2.冰雹预报
造成山东省降雹的天气系统，在500百帕等压面上主要是冷涡、横槽、阶梯槽、低槽和西北气流等。冰雹预报的主要方法是通过总结冰雹气候特征、分析产生冰雹的不同天气系统，分类建立冰雹预报系统。
20世纪80年代中期，德州地区气象台用聚类分析法，建立区域降雹预报方法，预报蒙古低涡降雹。1988年，乐陵县气象局建立5—7月冰雹短时预报初级专家系统。20世纪90年代，省气象台利用人工神经元网络预报雷雨冰雹。通过对山东省连续出现冰雹的天气系统进行分析，总结降雹的对流不稳定，高低层冷暖平流、辐散辐合配合等物理量场特征；建立多指标叠套和权重系数相结合的冰雹客观分县预报系统和冰雹指导预报系统。东营市气象台建立东营市冰雹自动化预报系统，威海市气象台采用计算机图形识别技术制作冰雹落区预报，德州市气象台建立降雹多指标叠套分县预报系统。2000年，威海市气象台利用相似离度，制作分县冰雹指导预报的相似预报方法。2001年，德州市气象台用数值预报产品，结合08时探空资料研究冰雹逐点判别客观预报方法。
天气雷达、闪电定位等观测资料在冰雹预报方面的应用主要有：20世纪90年代，省气象台分析影响山东省的冰雹云回波特征，用雹云回波资料建立判别冰雹云的经验公式； 21世纪初，省气象科学研究所应用闪电定位系统、卫星云图和天气雷达观测资料，研究降雹过程形成和发展不同阶段的闪电变化特征。2002年，省气象台利用雷达资料建立山东省冰雹短时预报判据。2004年，省气象台将新一代天气雷达的风暴跟踪信息、冰雹指数、垂直积分液态水含量、中气旋等产品用于冰雹回波的识别和预报。
3.海上大风预报
造成海上大风的天气系统主要是冷锋、气旋、台风，地面气压场北高南低时出现的偏北大风、南高北低时出现的偏南大风，华北地形槽以及产生短时大风的中、小尺度天气系统。
“黄、渤海海区海陆大风对比试验”是通过对3年随船测量的海面风向、风速资料与沿海岛屿、沿岸气象站观测资料的统计分析，得出在不同的天气系统影响下，各海区海面风速与沿岸气象站风速的对比，在一定程度上弥补了黄、渤海海区海上气象资料的不足。1986年6月，省气象台和青岛、烟台市气象台在海上大风预报中运用该成果，提高了海区的大风预报质量。
20世纪80年代后期，烟台市气象台进行春秋季黄、渤海海面与陆地风向、风速的对比分析，将结果用于海上大风预报。1991年，烟台市气象台建成黄、渤海海域秋季偏北大风预报专家系统。1995年，青岛市气象台分析了青岛近海的大风气候特点和形成原因，研究了海、陆大风的差别及其变化规律，建立统计预报方程，用于黄海中部的大风预报。2005年，为保障烟台至大连黄金水道的海上运输安全，省气象局启动渤海海峡大风预警系统研究。
4.热带气旋预报
热带气旋造成的灾害性天气主要是大风、暴雨及衍生的风暴潮。气象卫星、天气雷达和自动气象站技术的发展提高了对热带气旋的移动及风、雨监测的效果。
1988年，省气象台研制台风路径统计预报方法。1992年，省气象台将影响山东的热带气旋归纳为6类移动路径，建立不同路径热带气旋的环流特征和暴雨、大风分布模型。21世纪初，省气象台建立山东省热带气旋预报业务系统及热带气旋资料库，利用相似技术制作热带气旋预报。
5.沙尘暴预报
20世纪90年代，省气象台分析沙尘暴天气、气候资料，研究沙尘暴天气的成因及预报方法。2002年，省气象台沙尘暴监测预警系统投入业务运行。2003年1月，省气象台建立沙尘天气落区指导预报业务，预报内容包括沙尘天气种类、强度、落区和移动方向等，预报时效为24小时。2004年，省气象台使用天气学和统计学方法建立沙尘暴预报系统。
（六）地方性天气预报
山东半岛冷流降雪是山东半岛北部沿海冬季出现的一种地方性天气，是在高空低槽后部西北气流下产生的冷平流降雪。《山东天气分析与预报》一书对山东半岛冬季冷流降雪的时空分布特征、天气形势、形成原因、卫星云图特征及预报方法等方面进行了总结。1997年，省气象科学研究所从海气感热输送方面研究了半岛冷流降雪的成因；2004年，烟台市气象台研究了中尺度海岸锋形成对冷流降雪的局地增强作用。
烟台、威海市气象台通过对冷流降雪的研究，研制出一些预报工具。1995年，威海市气象台将传真图上山东半岛东北部850百帕温度预报和本地的海温为主要指标，用动力统计方法确定临界指标，预报山东半岛东部的冷流降雪。2005年，烟台市气象台总结冷流降雪天气的新一代天气雷达的回波顶、反射率因子、径向速度、风廓线等特征，用统计分析方法得出一些短时、临近预报经验指标。
三、中期天气预报
中期天气预报是指未来4天10天天气过程和未来一旬的降水量、气温等要素的预报。1986—2005年，省气象台在每旬的最后一天发布下一旬的中期天气预报。预报内容有：全省各地的旬平均气温、降水量及其距平，主要降水过程日期及降水量，旬内灾害性天气过程及出现时段，旬内最高或最低温度出现日期。1995年，为适应新一代天气业务流程，扩大气象服务领域，省气象台每周一、三、五通过微机远程终端发布未来3天6天的天气预报。20世纪90年代中后期，在麦收期增加1天7天的逐日滚动天气预报。2001年，每周一发布一周天气预报，为政府部门和社会公众提供服务。2004年3月1日起，省气象台对各市气象台发布4天15天中期滚动指导预报。山东省、市两级气象台还不定期制作关键性、灾害性天气的中期天气预报，向党政机关和有关部门提供服务。
（一）预报方法
20世纪80年代，制作中期天气过程的预报主要方法有：自然天气周期（韵律）、环流分型和统计预报等，数值预报产品作为参考使用。旬平均气温、降水量的预报，采用各种统计方法。
1986—1987年，省气象台组织全省各市（地）气象台，以1951—1980年北半球500百帕候平均高度、距平和环流指数等资料为主，研究山东省旱涝规律和灾害性天气中长期预报。主要工作是：使用谱分析方法研究北半球候平均环流的演变规律；计算预报同期和前期的500百帕候平均高度差值图和合成图；用相关普查、高度场谐波分析、车贝雪夫多项式展开、经验正交分解、环流分型、环流特征量等方法，选取山东春播期低温、麦收期与秋收期连阴雨、夏季候降水异常、秋季第一次强冷空气和黄河凌汛期气温异常等灾害性天气的预报因子；使用0和1回归、判别分析、逐步回归、逻辑组合、多层递阶、概率集成等方法，建立上述灾害性天气的中期预报工具和方法。该项研究提高了中期预报的准确率。
1987—1988年，省气象台与上海、江苏等华东6个省（市）气象台共同研制华东区中期预报业务化系统。该系统于1988年3月1日投入业务使用。
20世纪90年代后，由于中期数值预报产品质量的提高和可用时效的延长，中期天气预报逐渐脱离了以经验和概率统计为主的方法，转变为主要使用中期数值预报产品制作逐日的气象要素预报。省气象台利用数值预报产品研制了多种中期预报工具，建立了指导预报业务系统。
1993年，省气象台研制成中期分片降水MOS预报工具。1995年6月，省气象台开始接收中国气象局发布的数值预报模式T63产品，预报时效达144小时；欧洲中期天气预报中心（简称ECMWF）的数值预报产品可用时效达168小时。省气象台使用解释应用技术制作可用时效内逐日的天气要素预报。1997年，省气象台建立数值预报可用时效内的逐日滚动常规气象要素指导预报业务。
20世纪90年代后期，根据ECMWF的环流形势预报，通过对山东大—暴雨的统计分型，研制大—暴雨中期预报系统。该系统对山东省夏季暴雨预报，特别是受副热带高压影响产生的暴雨具有较高的使用价值。
2000年，省气象台开展了神经元网络、卡尔曼滤波等客观预报方法的应用研究，初步建立中期天气预报业务化系统，使中期天气预报制作逐渐向客观化、定量化发展。2001年，省气象台利用客观方法对国家级15天常规要素分县指导预报产品进行订正，作为省级指导预报产品下发各市气象台和县（市、区）气象站，每天早晨发布1次；产品主要包括5天逐日最高、最低温度和降水量分县预报。市气象台对省气象台的指导预报产品进行订正后对外发布，县（市、区）气象站使用省气象台的指导预报产品对外进行服务。2002年，国家气象中心T213L31全球中期数值预报系统投入业务运行，为提高中期天气预报水平提供了更有利的条件。
（二）预报会商
省气象台在每旬的旬末前两天与各市气象台进行下一旬中期天气预报会商。会商内容主要是分析过去一旬的天气实况，交流对未来一旬天气趋势的预报依据和结论，讨论未来一旬的中期天气预报。通过会商加强相互交流和对市气象台的预报指导。