国家自然科学基金(40675063)
- 作品数：5 被引量：21H指数：3
- 相关作者：沈学顺苏勇陈晓丽陈活泼薛海乐更多>>
- 相关机构：中国气象科学研究院中国科学院大气物理研究所中国气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 陆面过程对2007年淮河流域强降水数值预报的影响分析被引量：9
- 2010年
- 基于GRAPES中尺度数值天气预报模式,研究了不同复杂程度陆面过程和不同土壤初始条件对2007年中国夏季淮河流域降水数值预报的影响。重点分析了下垫面非均匀性对造成我国夏季强降水的中小尺度对流系统的启动和发展的影响,探讨了中小尺度对流发生发展中陆气相互作用的可能影响。对2007年7月8日发生在淮河流域的一次对流过程采用两组敏感性试验进行研究,结果表明对流启动对陆面过程有很强的敏感性。Noah陆面模式能合理地模拟出对流的启动,而Slab陆面模式模拟的对流会延迟1～2小时,这与Noah陆面模式能合理描述地表感、潜热通量有关。GLDAS初始土壤资料能更加合理地描述实际土壤温湿的分布状况,有利于更加准确地模拟出对流降水的启动和分布位置。另外,对2007年7月淮河流域的持续性强降水天气过程进行了对比模拟,研究表明:不同复杂程度陆面过程对连续强降水数值预报有明显的影响。使用Noah陆面模式能提高对强降水预报的能力,而且随着模式分辨率的提高,降水的TS评分也在提高,Noah的TS评分总体上高于Slab。
- 陈晓丽沈学顺陈活泼
- 关键词：夏季降水陆面过程GRAPES模式
- 相变修正方案在GRAPES模式标量平流中的应用被引量：3
- 2009年
- 如何更好地模拟水物质的空间分布和小尺度变化,对于数值天气预报效果的改进,特别是对于更好地模拟降水过程,具有重要的意义。计算机的飞速发展使数值模式的分辨率不断提高,云的显式计算成为可能,这样就要求水物质在平流的过程中必须要做到高精度、守恒、保形。水物质场是正定标量的场,具有空间和时间变化幅度大、存在强梯度甚至不连续的特点,水物质场的合理模拟一直是数值预报中的一个难题。GRAPES模式中的标量平流方案采用PRM分段有理函数方法,比较好地解决了该半拉格朗日模式中水物质平流的高精度、守恒、保形问题,但是当有凝结潜热发生时,由于半拉格朗日平流方案求解上游点时的插值,在云边缘区域会造成虚假的云水,进而导致不合理的相变过程。为了解决以上问题,本研究在GRAPES模式中PRM平流方案的基础上,加入了非线性半拉格朗日相变潜热的修正方案,旨在改进GRAPES模式对水物质平流问题的模拟,提高降水的预报效果。该研究通过理想试验,验证了非线性半拉格朗日相变修正方案可以有效地限制云边缘由于半拉格朗日平流方案插值产生的虚假相变;然后将该方案加入GRAPES模式的PRM水物质平流方案中,通过实际个例模拟验证了加入非线性半拉格朗日方案以后,模式可以更好地模拟水物质的平流过程,且对云中热力场及水物质分布地模拟更加合理,同时预报出的雨带中心区与实况更加符合。
- 苏勇沈学顺
- 关键词：GRAPES模式相变
- 全极化微波辐射计10.7GHz极化通道法拉第旋转校正分析被引量：4
- 2009年
- 全极化微波辐射计海面风场反演使用的10.7GHz电磁波在穿过电离层时其极化平面会发生法拉第旋转。根据目前微波辐射计法拉第旋转校正使用的3种方法,分析了其应用于10.7GHz极化通道校正的可行性。对基于电离层和地磁场数据沿观测路径积分计算法拉第旋转角的校正方法进行详细研究,建立了观测路径单位矢量与地磁场矢量的夹角随高度变化的几何关系,给出了积分计算的具体流程。最后根据计算结果对法拉第旋转角的变化规律进行了分析,为星载全极化辐射计的升降交点选择提供参考。
- 施健康严卫韩有君陈磊
- 关键词：法拉第旋转
- 地形湍流拖曳力参数化及在GRAPES中的应用被引量：6
- 2011年
- 分辨率的限制使得不能被模式识别的地形称为次网格尺度地形,次网格尺度地形在热力和动力方面对实际大气有着不可忽略的作用,其效应只能通过参数化的形式回馈给模式。分辨率的提高使得与较小尺度地形相联系的地形湍流拖曳力凸显其重要性。数值模式中地形湍流拖曳力的参数化对完善模式物理过程和改善模式近地层预报效果具有积极意义,其方法包括有效粗糙度法和直接参数化法,而GRAPES模式中并未以任何方法考虑次网格尺度地形的影响。该文通过单柱模式比较了有效粗糙度法和直接参数化法的优劣,发现后者在有些方面优于前者。最后,将应用于实际的一个直接参数化方案接入GRAPES中尺度模式中,进行个例模拟,并与NCEP再分析资料进行对比,结果表明:考虑地形湍流拖曳力方案对模式预报具有改进作用,尤其对局地低层风场具有积极影响。
- 薛海乐沈学顺苏勇
- 关键词：参数化GRAPES模式
- 一种依据初始场构造的参考大气廓线及对高原地区预报的影响
- 2009年
- 地形追随坐标系下的动力学方程组通常都要引入参考大气的概念来减少气压梯度力的计算误差。参考大气的一般取法是满足静止和静力平衡关系,实际大气被看成在参考大气上的偏差。实际大气与参考大气越接近,它们之间的偏差就越小,计算就越精确。参考大气的取法一般有等温大气、定常温度廓线、初始资料进行水平平均的垂直温度廓线等。本文在一个非静力的中尺度模式中选取经过水平平均的初始温度场的垂直廓线构造模式的参考大气廓线。但是初始资料在三维空间是离散的,这里根据三次样条函数的分段连续光滑的性质,构造了随起报时间不同而不同的,只随高度变化的解析形式的参考大气廓线。构造的参考大气廓线完全满足静力平衡关系,方程中的静力平衡部分可以得到最大限度地扣除。试验表明,与等温大气相比,这种根据初始状态选取的参考大气和实际资料更接近,在大地形附近气压梯度力的计算误差更小,500 hPa高原附近的24 h气压预报更精确。
- 张红亮黄丽萍陈嘉滨
- 关键词：参考大气
