“十五”国家科技攻关计划(2001BA607B)
- 作品数：24 被引量：393H指数：12
- 相关作者：薛纪善赵玉春王叶红万齐林崔春光更多>>
- 相关机构：中国气象科学研究院湖北省气象局中国气象局广州热带海洋气象研究所更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球电子电信自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 有限区域变分四维同化系统的设计和试验被引量：2
- 2002年
- 使用共轭码技术 ,构造了中尺度模式的伴随模式 ,研究了模式侧边界条件。基于伴随模式技术的原理 ,设计了伴随同化和 Derber同化方法两套方案 ;下降算法采用共轭梯度法 ,使用准真实资料 ,进行了同化数值试验和预报试验。结果表明 ,两套同化方案都取得了一定的同化效果 ,Derber同化方法比伴随同化更令人满意。证明了变分同化是提高预报准确率的一种非常有效的手段。
- 徐国强沈桐立覃丹宇
- 关键词：中尺度模式
- 2阶湍流闭合边界层模式及其在暴雨模拟中的应用
- 2005年
- 基于Mellor/Yamada的湍流2阶闭合方案,编写了2阶湍流闭合方法的边界层模式(文中称之为MY-4),并与中尺度模式MM5耦合,对1998年6月8-9日发生在华南地区的一次暴雨过程进行了数值模拟研究.结果表明,模式成功地模拟出了这次暴雨过程的降水大小和分布,更加重要的是:(1)与MM5中原有的边界层方案相比,MY-4模式准确地模拟了主要的天气系统如低涡和低空急流,从而改善了模拟的降水分布,并抑制了一个中心超过160mm的虚假降水区的出现;(2)通过与香港风廓线仪观测得到的垂直风廓线进行比较可见,MY-4能够再现大气边界层中较短时间尺度内的风速脉动,这是MM5中的其他边界层模式所不能做到的.并对MY-4和1.5阶闭合方法的边界层模式的模拟结果进行了详细的比较,在模式开始积分的1-2h之内,不同边界层方案模拟得到的湍流对大气边界层内风场的贡献不同,在非线性模式系统的作用下,是影响模式模拟结果的重要原因.
- 孙健周秀骥赵平
- 关键词：边界层模式中尺度模式MM5降水分布风廓线仪内风
- 用WRF与MM5模拟1998年三次暴雨过程的对比分析被引量：85
- 2003年
- 使用NCAR和NOAA的新一代中尺度模式WRF(WeatherResearchandForecast)和UCAR/PSU的MM5 (v3)模式 ,对 1998年发生在中国的三次强降水过程 ,即 5月的 1次华南暴雨过程 ,7月初的 1次淮河流域暴雨过程和 7月下旬的 1次长江流域暴雨过程进行了数值模拟。模拟结果表明 ,WRF模式能够成功模拟这几次不同性质的降水过程 ;与MM5对比 ,WRF更好地模拟了引起这几次降水过程中的主要天气系统的位置和移动过程 ,从而使WRF模拟的降水落区好于MM5。但在这几次过程中WRF模拟的降水都较MM 5为小 ,也小于实况值 ,分析可见 ,WRF模拟的垂直速度明显小于MM5的模拟结果 ,这可能是导致模拟的降水偏小的原因之一。
- 孙健赵平
- 关键词：中尺度模式强降水分析灾害性天气预报WRF模式暴雨分析
- GRAPES模式标准初始化方案设计与实现被引量：44
- 2005年
- 文章介绍了GRAPES模式标准初始化系统的方案设计及程序结构,对3种不同方案产生的初始场进行了分析。结果表明:水平风场、温度场、位温场对插值方法的精度并不是很敏感,而高度场以及气压Exner函数则对垂直插值方法的精度要求很高;在3种模式变量产生方案中,方案一的效果较差,但它计算速度快,在地形梯度不大的地方可以选择使用;方案二与方案三的效果则比较好,用户可根据自己的需求任意选择。GRAPES模式标准初始化系统在完成其主要功能的同时,通过灵活的程序设计,对标准初始化系统的区域、分辨率、垂直层次、水平插值方法、垂直插值方法等的任意选取,使得标准初始化系统可以很容易满足模式初值的各种需求,为模式开发研究实验提供了各种便利。
- 黄丽萍伍湘君金之雁
- 关键词：插值方法程序结构水平风场初始场高度场
- 雷达降水资料一维变分同化的敏感性研究被引量：8
- 2004年
- 采用 η坐标中尺度有限区域模式 ,对 98·7鄂东沿江突发性特大暴雨进行了数字化天气雷达探测降水资料调整湿度廓线的一维变分同化的敏感性试验。对湿度廓线初猜场X( 0 ) 所做的敏感性试验结果表明 :不同的湿度廓线初猜场X( 0 ) 对目标函数的下降速度有非常大的影响 ,而且在观测降水Ro≠ 0 ,模式背景降水Rb=0的特定情形下 ,采用不同的湿度廓线初猜场方案会对降水资料变分同化的成功与否产生重要影响。
- 王叶红赵玉春崔春光
- 关键词：天气雷达降水变分同化湿度廓线
- 多普勒雷达风场信息变分同化的试验研究被引量：58
- 2005年
- 文中试验研究了一个在三维变分框架中直接同化多普勒天气雷达信息,获取雷达覆盖范围内大气风场的技术方案。径向风速是多普勒天气雷达数据中可直接被三维变分同化系统用来反演大气风场的唯一信息。由于风矢量有二或三个分量,径向风速作为风矢量的一个分量,不能为反演风矢量提供足够的信息。如果三维变分同化系统仅仅同化径向风速,所存在的不确定性将可能会给所反演的风场带来错误。文中提出的方案,不仅同化雷达径向风速,还同化雷达回波的移动信息,其关键是将雷达回波强度时空变化转换成一个新的雷达观测变量———雷达“视风速”。由于“视风速”是包含风场信息的变量,这在三维变分同化系统中增加了风场探测信息。通过联合利用“视风速”和径向风速,由单一径向风速确定风矢量所带来的不确定性可以被克服。使用中国气象科学研究院数值预报研究中心开发的三维变分同化系统(GRAPES-3Dvar)和广东省新一代天气雷达的监测资料进行了实例试验,结果表明本技术方案能够对获取大气系统结构是有用和有效的,也可用于形成模式初始场,这对中尺度天气预报是有作用的。
- 万齐林薛纪善庄世宇
- 关键词：变分同化多普勒雷达雷达回波强度大气风场风矢量风场探测
- 非静力中尺度高分辨率模式模拟中的垂直坐标影响研究被引量：9
- 2005年
- 近几年来,随着高性能计算机技术的高速发展,甚高分辨率的中尺度数值预报模式业务应用已成为可能,与之相关的一系列模式技术的新问题也随之提了出来,垂直坐标系的影响就是其中之一。文中借助于美国新一代数值预报模式WRF(WeatherReseachandForecast),比较了非静力中尺度模式高分辨率模拟应用的垂直坐标影响问题。研究表明,当选用几何高度(z)和气压(p)来构造地形追随坐标时,低层两坐标引起的误差基本一样,中高层高度地形追随坐标引起的误差小于气压地形追随坐标;而且分辨率越高差异愈大。高分辨率模拟结果也表明,这种差异趋势是存在的;此外,本文对天气过程的预报要素场进行了相关的分析。
- 李兴良陈德辉
- 关键词：中尺度数值预报模式要素场标引低层
- 坡地坡向短波辐射参数化对不同天气过程的影响被引量：4
- 2008年
- 为了改进太阳短波辐射参数化,运用考虑了坡地坡向短波辐射效应(SLOPE)的非静力中尺度模式GRAPES(全球/区域同化和预报系统),模拟和讨论了坡地坡向短波辐射效应在不同模式分辨率情况下对中国不同天气过程的影响。数值试验表明:(1)当水平分辨率较低且坡地平缓时,通常可忽略坡地辐射效应,但当水平分辨率较高且地形陡峭起伏时,则不能忽略;(2)在高分辨率(3或6km格距,下同)的情况下,降水的增加和减少与坡地坡向引起的地表短波辐射(GSW)的减少和增加相对应,降水量的增减量大部分均为-5—5mm;(3)在高分辨率的情况下,地表温度与地表热通量之间有较好的相关性,且大都发生在地形复杂的多山地区;(4)坡地坡向短波辐射效应引起的GSW、降水量、地表温度和地表热通量等要素的变化除了在地形复杂的多山地区比较明显之外,在其他地区也存在。这是由于考虑了坡度和坡向的作用后,影响了大气环流的变化,随着积分时间的增加,其他地区上述物理量也相应地存在一定的变化;(5)坡地坡向对短波辐射的作用,在降水量较小,云量较少的天气过程中,可以更真实地得到反映。因此,在地形复杂和水平分辨率较高情况下,需要考虑坡度坡向作用。
- 黄丹青钱永甫
- 关键词：GRAPES
- 雷达TREC风的三维变分同化应用与试验被引量：51
- 2005年
- 介绍了雷达TREC风场在中国气象科学研究院开发的三维变分同化系统GRAPeS-3DVar中的应用,研究了GRAPeS-3DVar系统同化雷达TREC风场资料的一些基本特性,发现雷达TREC风场在GRAPeS-3DVar中有较好的应用价值,能有效地提高分析产品的质量,并通过一个热带气旋登陆变性过程的数值试验,说明了在GRAPeS-3DVar中加入雷达TREC风场也能改善预报效果。
- 万齐林薛纪善陈子通刘春霞
- 关键词：三维变分同化
- 用多普勒雷达反射率调整模式大气的云微物理变量被引量：20
- 2004年
- 一种简单云分析方案 ,用于由多普勒天气雷达反射率反演中尺度大气模式初值分析中的云微物理变量 (云水混合比和雨水混合比 )和空气湿度变量 (比湿 ) ,使模式积分初始场反映出观测空间的云微物理特征以及哪些空间位置上的大气处于饱和状态。应用于 2 0 0 2年6月梅雨期安徽省马鞍山市一次降水过程的临近数值预报试验结果表明 ,模式预报的大气综合反射率与雷达观测的回波图像相近 ,由云微物理变量变化表示的模式云系演变与雷达观测的回波图像一致 ,伴随模拟的中小尺度云系 ,模式大气能很快调整出合理的中小尺度流场辐散、辐合结构 ;它们明显好于模式初始场不引入雷达反射率时的结果 。
- 李永平袁招洪王晓峰
- 关键词：微物理云系初始场梅雨期辐合
