武天杰
- 作品数：7 被引量：17H指数：2
- 供职机构：南京信息工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金NSFC-广东联合基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 随机物理倾向扰动在风暴尺度集合预报中的影响研究被引量：8
- 2018年
- 为深入探究随机物理倾向扰动(Stochastically Perturbed Parameterization Tendencies,SPPT)方案在风暴尺度集合预报中的影响,基于WRF模式利用FNL资料对SPPT方案中的3个参量分别进行敏感性试验,得到SPPT方案的最佳参数配置,并在此基础上分析SPPT方案模拟的降水分布特征。结果表明:SPPT方案敏感性试验中,去相关时间选择6 h时构造的集合成员可信度更高,逐时降水评分效果在积分中后期较高,对于暴雨及以上量级的评分技巧最优;造成降水主要天气系统的维持时间对该变量的选取有较大的影响。去相关空间尺度选择100 km的集合试验更为可靠,对降水预报技巧较高;同时该变量的选取与天气过程中的大尺度信息、中小尺度系统的活跃以及模式的空间分辨率有密切联系。通过对离散度和离群值分析认为扰动振幅选择0.525最为合理。SPPT方案集合成员在局部地区可以较大幅度地改变降水量,对降水落区的准确模拟存在一定的局限性。
- 闵锦忠刘畅王世璋王世璋武天杰
- 一种基于能量守恒的随机物理扰动方法
- 本发明涉及一种基于能量守恒的随机物理扰动方法，包括如下步骤：1）根据实际需要选定进行数值预报的模式，接着确定模式预报方程中各个参数的最终倾向项的位置；2）在确定了所述参数的位置后再根据扰动形式，通过积分确定所述倾向项的扰...
- 闵锦忠王勇王世璋武天杰
- 文献传递
- 一种基于能量守恒的随机物理扰动方法
- 本发明涉及一种基于能量守恒的随机物理扰动方法，包括如下步骤：1）根据实际需要选定进行数值预报的模式，接着确定模式预报方程中各个参数的最终倾向项的位置；2）在确定了所述参数的位置后再根据扰动形式，通过积分确定所述倾向项的扰...
- 闵锦忠王勇王世璋武天杰
- 文献传递
- 基于WRF模式不同参数化过程倾向项的随机物理过程扰动方案研究
- 随着数值预报技术的发展，全世界绝大多数国家和地区已把数值天气预报作为日常业务的主要方法，数值预报也成为研究中小尺度及灾害性天气系统的主要手段之一。但大气的混沌特性、人类对大气运动认知的限制以及不可避免的观测误差，使得数值...
- 武天杰
- 关键词：积云行星边界层
- 文献传递
- 针对WRF模式中行星边界层参数化过程倾向项的扰动方法被引量：1
- 2021年
- 针对WRF模式中行星边界层参数化过程中的不确定性,发展了一种针对行星边界层参数化过程的随机物理扰动方案(SPPBLPT),该方案针对行星边界层计算的温度、风场、水汽倾向项进行扰动。使用该方案、多行星边界层参数化方案、多参数扰动方案及针对WRF模式总倾向的随机物理过程扰动(SPPT)方案对2014年7月进行对比实验,发现使用较大格点方差的SPPBLPT方案能有效降低地面温度与风场的误差,也能降低降水的预报误差,而其他方案对预报改善不明显。针对地面温度和风场的BS评分显示,SPPBLPT方案通过降低可靠性评分(提高可靠性),显著改善了集合预报对温度与风场的可能性预报,同时该方案能显著提高降水的GSS评分,在所有实验中,较大格点方差的SPPBLPT方案表现最好。针对行星边界层参数化过程的随机物理扰动方案(SPPBLPT)能显著提升集合预报系统性能,但是该方案的扰动参数的设置还需要进一步研究。
- 武天杰闵锦忠
- 关键词：行星边界层WRF模式
- 风暴尺度集合预报中不同初始扰动的多尺度发展特征研究被引量：7
- 2017年
- 基于WRF模式构建集合更新预报系统,利用Haar小波分解方法分析了北京"7·21"特大暴雨过程中三种初始扰动方案所构造集合扰动的多尺度特征,基于此探讨了混合初始扰动方法的可行性,并对比了三种扰动对误差的模拟能力。其中扰动方案一是由集合转换卡尔曼滤波方法(ETKF)对NCEP全球集合预报的分析扰动更新后得到,扰动方案二(DOWN)是直接由NCEP全球集合预报扰动插值到试验所设置的模式网格中得到,而扰动方案三(BLEND)则是将上述二者通过Barnes滤波进行尺度混合后得到。结果表明:各组扰动的能量均随时间增长,其中包含分析不确定性的ETKF扰动在预报中前期有较高的中小尺度能量,而DOWN扰动有较高的大尺度能量且能量增长速度明显快于ETKF,二者能量的大值区最终都向中尺度(64~128 km)部分发展,混合后的扰动(BLEND)能量在预报中前期增长速度最快,综合表现最优。从扰动成分来看,ETKF和DOWN中在预报前期可以快速增长的部分均集中在8~32 km的小尺度上,64~128 km部分的中小尺度的扰动信息增长缓慢,而256 km的中尺度信息则很快被耗散,这为如何选取合理的滤波波段构造多尺度混合扰动提供了依据。从降水预报结果来看,控制预报误差主要集中在降水的大值区,虚假初始扰动会导致预报初期产生虚假降水区;在暖区降水阶段,扰动对误差的模拟能力较弱,而在锋面降水阶段,扰动对误差的模拟能力明显提高,总体来看大尺度的误差较难模拟,三种方案中BLEND对误差的模拟能力最强;根据扰动-误差的相关分析同样验证了BLEND在误差模拟能力方面的优势;在降水预报TS评分方面,各组集合试验均优于控制试验,其中BLEND的效果略优于ETKF和DOWN。
- 庄潇然闵锦忠武天杰邓旭蔡沅辰
- 随机辐射参数化过程扰动方案对温度预报的影响被引量：2
- 2020年
- 数值模式中辐射参数化过程的不确定性是导致温度预报不准确的原因之一,为了在WRF集合预报系统中提高温度预报的效果,提出一种针对辐射参数化倾向的随机扰动方案(Stochastically Perturbed Radiation Parameterization Tendencies,SPRPT)。并将这种方法与多辐射参数化物理过程方案、多参数扰动方案及传统的随机物理过程扰动方案(SPPT)方法对比。针对2014年7月的温度模拟过程中,多辐射参数化物理过程方案虽然在700 hPa以下及地面2 m温度的预报上有较大离散度,但会增大温度预报的误差,但综合效果没有SPRPT方案好;扰动散射调谐参数可在一定程度上提高温度预报,但不显著;在同样扰动参数下,SPPT方案对温度的预报改进不明显。而SPRPT方案能显著提高集合预报系统的离散度,降低地面2 m温度的暖偏差。评分指出该方案对集合预报系统,尤其是在模式底层及近地面的温度预报上,改善明显。
- 武天杰闵锦忠
- 关键词：温度辐射参数化
