研究大气环流及长期天气预报的重要问题之一，就是怎样能正确简便地表示出各个时期大气环流的本质和特点，从而根据这些特点，来研究它的发展规律。
大气过程是一个四度的问题（z，y，z，f），一般的天气图或剖面图只能比较全面地表示两度的状况，如果要扩展到三度，就必须增加很多图，同时也较难得出一个综合的概念，如果还要扩展到四度的话，图的数目就会增加得更多，更不易看出总的规律来。因此长期预报比短期预报更为困难，因为长期预报需要研究长期的天气过程，四度的全面描述问题就更为复杂。对于这个问题的解决，人们基本上采取以下两个主要方面的方法：
（1）不考虑过去的时间变化，而只考虑最后一天的天气形势（或最后几天、最后一个月等时间范围的平均图），这种方法是假设最后一张图（或平均图）是以前整个历史变化的结果，因此只要考虑最后一张图，就可以预报以后天气过程的发展。长期预报的相似法及数值预报都属于这一范畴（当然相似法只是从粗略的形态出发，而数值预报是从数学物理公式出发）。可是采用这一个方法需要有一个前提，就是要能相当完善地描写最后一天或一个阶段天气形势的特点，不然描写发生偏差，就更不能正确代表历史过程了。因此这样就受到了很多限制。人们都知道，在自然界中没有完全相似的过程，也没有能完全代表自然界天气状况的公式，因此在这方面还需要更多的探索。
（2）不详细考虑当时的天气过程，而是将具体的天气形势分为有限个数的型，或者取某些“重要”特征，做出指数。用天气型或指数来代替三度的空间形势。于是就将四度的问题容易地转化为简单的两度问题了（型与时间）。但是在这里产生了一个问题，就是这些型或指数只能非常粗略地描写一些主要方面，它与真实情况相差很多，它将实况过分简化了。又加之所建立的型，绝大多数都不是从大气的内部物理过程来考虑的，而只是从气压场的形态上来区分，所以更不能反映真实过程，其结果也就必然不能准确预报发展的趋势。
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