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GRAPES伴随模式底层数据栈优化被引量：4: 2011年; GRAPES伴随模式是其四维变分同化系统的核心组成部分。由于其计算过程复杂,临时数据较多,实现中采用断点存储策略可以有效减少伴随模式的计算时间和存储空间。极限断点存储策略是在单积分步内以全存储策略实现为基础,将其中部分基态以计算代替的一种类断点存储策略。在该策略的支持下,需要一种新的数据管理结构,来保证程序的正确运行。文章提出了在已有栈基础上优化的新数据存储管理方式——嵌套多链栈,这种结构可有效满足使用极限断点存储技术实现GRAPES伴随模式的初态管理需求。试验表明:相比断点存储技术,在总内存增加不超过30%的情况下可使GRAPES的运行效率提高1倍。; 任迪生沈学顺薛纪善张林赵文涛; 关键词：GRAPES

基于模板匹配法的长乐雷达强超折射回波识别: 我国有不少新一代天气雷达架在高山上，由于海拔高度较高，加上地球曲率的影响，在使用VCP11/VCP21 模式探测时，造成较大的探测盲区，对低层降水回波的探测能力严重不足。长乐新一代天气雷达经过调整观测模式后，采用负仰角扫...; 张林杨洪平都二斌; 文献传递

天气雷达数据质量控制方法、装置及设备: 本公开实施例公开了一种天气雷达数据处理方法、装置及设备，该方法包括：获取双偏振雷达数据；根据双偏振雷达数据质量控制算法处理双偏振雷达数据，获取双偏振雷达标注结果；确定第一初始雷达数据处理模型，并将第一时刻的双偏振雷达数据...; 张林李峰; 文献传递

集合预报误差在GRAPES全球四维变分同化中的应用研究Ⅱ:参数选取与数值试验: 2021年; 研究的第一部分讨论了如何有效应用集合预报误差的科学方案,确定了集合预报误差在GRAPES(Global Regional Assimilation and PrEdiction System)全球4DVar(four dimensional variational data assimilation)中应用的分析框架。在此基础上研究了针对集合预报误差实际应用于GRAPES全球4DVar,解决接近或超过100个集合样本数时高效生成的计算效率问题,以及与GRAPES全球4DVar匹配的同化关键参数确定问题。选择基于4DVar的集合资料同化方法生成集合样本,通过将第1个样本极小化迭代过程中产生的预调节信息用于其他样本极小化做预调节,将计算效率提高了2倍。通过时间错位扰动方法增加集合样本数,实现集合样本增加到3倍。对集合方差进行膨胀,并选择水平局地化相关尺度为流函数背景误差水平相关的1.4倍。通过批量数值试验方法确定背景误差与集合预报误差的权重系数,对60个集合样本当集合预报误差权重为0.7时预报效果最好。对北半球夏、冬两季各52 d的批量试验表明,对于南、北半球En4DVar(ensemble 4DVar)较4DVar的改进在冬季主要集中在700—30 hPa,而在夏季主要集中在400—150 hPa。赤道地区受季节影响较小,En4DVar对位势高度、风场与温度的改进都较为明显,且经向风场的改进最为显著。文中研发的集合预报误差在GRAPES全球4DVar中应用的方法合理可行。; 龚建东龚建东王瑞春; 关键词：参数选择

热带风压场平衡特征及其对GRAPES系统中同化预报的影响研究Ⅱ:动力与统计混合平衡约束方案的应用被引量：10: 2015年; 研究I的结果表明:线性平衡方程(LBE)在热带地区不适用,而进一步改进方向是削弱LBE在该区域的约束程度。本文以此为基础,在GRAPES(global/regional assimilation and prediction system)全球变分同化系统中引入动力与统计混合平衡约束方案。新方案在逐层求解LBE的基础上增加垂直方向的线性回归,回归系数随纬度和高度变化。针对背景误差协方差的分析表明,新方案可以更好的保证独立分析变量间预报误差不相关的基本要求,并大幅度减小热带地区平衡气压预报误差方差的量值和占总方差的比例。单点试验结果表明,与LBE方案相比,新方案对中、高纬影响很小,但在热带地区成功实现了风、压场分析的解耦,两者分析更为独立。并且,虽未考虑具体波动模态,但新方案给出的风、压场协相关结构与研究I的理论分析结果相近。一个月的同化循环与预报结果表明,引入新方案后,赤道外地区的同化预报效果为中性偏正,而热带地区风场的同化预报效果显著提高,LBE方案中平流层低层的风场同化预报异常被基本消除。; 王瑞春龚建东张林陆慧娟; 关键词：变分资料同化 ASSIMILATION

一种用于赛场运行监测的数据展示方法及系统: 本发明提供了一种用于赛场运行监测的数据展示方法及系统。该方案包括获取参与气象设备监测的全部机构账户和用户账户的新建、录入和删除；获取当前的验证信息，通过时变认证方法对全部的用户数据和机构数据进行在线认证，当验证成功后，获...; 赵培涛秦世广徐鸣一施丽娟李瑞义茆佳佳曹婷婷张林高杰; 文献传递

GRAPES分析同化系统的进展: 全球与区域同化预报系统（GRAPES）是中国气象局数值预报研究中心自主研发的分析预报系统。GRAPES区域三维变分分析（3DVar）和模式预报系统于2004年进入业务运行阶段,日常运行稳定。GRAPES全球3DVar分析...; 庄照荣薛纪善韩威刘艳陆慧娟张林; 关键词：GRAPES; 文献传递

GRAPES全球切线性和伴随模式的调优被引量：24: 2017年; 伴随技术是四维变分同化(4DVar)系统中计算代价函数梯度的最佳办法,切线性和伴随模式的效果和效率直接影响着4DVar系统的发展。基于GRAPES(Global and Regional Assimilation PrEdiction System)全球切线性和伴随模式1.0版本,利用GRAPES全球模式2.0版本在并行框架和性能等方面的改善,重新优化和设计了GRAPES全球切线性伴随模式2.0版本,提高了GRAPES全球切线性和伴随模式的效果和效率,优化了切线性模式程序结构,使其计算时间最优可控制在非线性模式的1.2倍以内;采用在切线性模式中保存基态的方法,重构了伴随模式的程序结构,使其计算时间最优控制在非线性模式的1.5倍以内;在GRAPES全球切线性物理过程的设计中,将线性物理过程的轨迹基态计算和切线性扰动计算解耦,提高了G-RAPES全球切线性和伴随模式的计算效果和效率。; 刘永柱张林金之雁; 关键词：四维变分同化 GRAPES模式

相邻雷达回波差异检测方法研究与应用被引量：8: 2018年; 文章介绍相邻雷达在重叠区回波差异的检测方法,造成邻近两部雷达在重叠区回波差异的原因分为外界因素和内在因素。排除遮挡、地物/超折射杂波及大气衰减等外界因素,根据雨滴直径与下落末速度的关系,对相邻两部雷达基数据进行时间、空间一致性匹配,比较邻近两部雷达在重叠区域中相同时间、相同采样空间上的回波观测值,若仍然存在明显差异,则是由雷达自身一些因素造成的。文章采用了郑州雷达一次频率源故障过程和广东一次飑线过程中的数据作为个例,分析表明该方法能有效检测出相邻两部雷达在重叠区的观测值差异,在全国新一代天气雷达网实时运行监控业务中具有较高的应用价值,当检测出某一部雷达与邻近几部雷达存在明显的观测差异时,可通过报警方式将信息传送至雷达机务人员,以便及时查找和解决雷达的故障问题。; 张林杨洪平裴翀高玉春

GRAPES全球四维变分同化系统极小化算法预调节被引量：12: 2017年; 在进行多次外循环更新的增量分析框架下,前一次极小化迭代过程中产生的信息可提供给下一次极小化做预调节。该文在GRAPES全球四维变分同化系统中对极小化算法——L-BFGS算法实施了这种预调节,通过全观测的个例试验和批量试验进行评估,发现进行预调节后L-BFGS算法的收敛效率得到明显提高,而且在1个月的循环试验中表现十分稳定。该工作可以帮助GRAPES全球四维变分同化系统有效减少极小化的迭代次数,有利于满足业务化运行的时效要求。另外,间隔6 h和间隔24 h的两次4DVar分析对应的海森矩阵变化不大,因此,前一时刻极小化过程产生的信息提供给后一时刻的极小化进行预调节也有一定效果。; 张林刘永柱; 关键词：四维变分

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张林

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