利用对流可分辨尺度模式对中国西北地区夏季暴雨范围及强度预报具有较高的挑战性。采用美国国家环境预报中心全球数值天气预报系统(National Centers for Environmental Prediction Global Forecast System,NCEP-GFS)和中国气象局全球...利用对流可分辨尺度模式对中国西北地区夏季暴雨范围及强度预报具有较高的挑战性。采用美国国家环境预报中心全球数值天气预报系统(National Centers for Environmental Prediction Global Forecast System,NCEP-GFS)和中国气象局全球同化预报系统(China Meteorological Administration Global Forecast System,CMA-GFS)资料驱动对流可分辨尺度模式CMA-LZ(China Meteorological Administration Lanzhou),选用WSM6、LIU-MA和Thompson三种云微物理参数化方案预报2024年7月22日发生在甘肃东部的夏季暴雨过程并对其检验。结果发现,CMA-LZ模式选用CMA-GFS资料为背景场时可以预报出这次降水过程的范围及强度;选用LIU-MA云微物理参数化方案预报的降水范围及强度均优于选用WSM6和Thompson方案;选用LIU-MA云微物理参数化方案预报的24 h降水量TS(Threat Score)和ACC(Accuracy)评分均高于选用另外两个方案,虽然选用LIU-MA云微物理参数化方案预报的暴雨偏多,但对小雨、中雨及大雨的预报与实况更为接近;选用LIU-MA云微物理参数化方案预报的雨水、云水和霰粒子浓度较其他两个方案大,较浓的粒子为促进降水提供了有利条件。总之,CMA-LZ模式以CMA-GFS资料为背景场,选用LIU-MA云微物理参数化方案,00时(世界时)起报准确预报出了此次发生在甘肃东部地区的夏季暴雨过程。展开更多
高分辨率模式比较计划(High Resolution Model Intercomparison Project,HighResMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(the Sixth Coupled Model Intercomparison Project,CMIP6)的新增项目,在此计划框架下,利用2002—2014年中国气象局最...高分辨率模式比较计划(High Resolution Model Intercomparison Project,HighResMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(the Sixth Coupled Model Intercomparison Project,CMIP6)的新增项目,在此计划框架下,利用2002—2014年中国气象局最佳路径数据集、GPM IMERG(Integrated Multi-satellitE Retrievals for Global Precipitation Measurement)降水产品及欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料,对比了FGOALS-f3气候模式的高、低分辨率版本在模拟热带气旋路径、强度及降水方面的表现,并揭示其模拟偏差的成因。结果表明,随着分辨率的提高,该模式在热带气旋频数、强度上的模拟能力有所提升。FGOALS-f3高分辨率版本模拟的热带气旋路径频数与实际观测的相关系数从0.85提升至0.90;且能准确模拟出风速超过53 m/s的超强台风,而低分辨率版本则难以模拟风速超过41.5 m/s的强台风。在降水模拟上,高分辨率版本模拟的热带气旋降水在空间分布与相对贡献率上也有所改善,空间上能更合理地模拟洋面上的降水量,贡献率较低分辨率模式提高了18.02%。分析表明,这些改善的主要原因在于高分辨率版本能够更好地模拟涡度的区域分布及风垂直切变等大尺度环境因子。但是该模式在岛屿降水模拟方面存在明显高估,尤其是高分辨率版本,最大高估比例达121%。这可能是由于高分辨率模式高估了岛屿地形的动力抬升作用及岛屿上方的水汽辐合。未来模拟应针对海岛地形降水的高估进一步优化。展开更多
利用IAP AGCM4(Institute of Atmospheric Physics Atmospheric General Circulation Model 4)气候模式,首先采用基于标准化异常的积雪初始化方案,获取青藏高原区域相对“真实”的积雪初值。然后通过两组集合后报试验,考察青藏高原积雪...利用IAP AGCM4(Institute of Atmospheric Physics Atmospheric General Circulation Model 4)气候模式,首先采用基于标准化异常的积雪初始化方案,获取青藏高原区域相对“真实”的积雪初值。然后通过两组集合后报试验,考察青藏高原积雪初值对我国东部夏季降水可预报性的影响,以检验初始化方案的有效性。结果表明:考虑“真实”的青藏高原区域初始积雪异常作用后,春季高原雪深模拟能力相比于常规后报试验有明显改进,特别是高原中西部地区改进显著;对夏季环流场可预报性的分析表明,考虑较真实的青藏高原积雪初值后,欧亚中高纬度环流场的可预报性有明显提高,东亚夏季风环流的预报技巧也有所改善,这些都有利于我国夏季降水预报技巧的改进;考虑积雪初值作用能提高模式对我国东部夏季降水的预报技巧,尤其是积雪显著异常年份。就东部分区而言,江淮区域降水预报技巧的改进最明显,36年平均的空间相关评分由0.02提高到0.11;最后通过个例分析进一步检验积雪初始化方案的有效性,结果表明,引入积雪初始化方案后,青藏高原积雪预报技巧得以改进,改进后的高原积雪通过影响东亚季风环流场,最终使我国东部夏季降水预报技巧得以改善。以上结果表明基于标准化异常的积雪初始化方案对提高我国短期气候的预测水平是有效的,可应用于实时预测中。展开更多
该文旨在改进风速订正模型,以提高第6代跨学科气候研究模式(Model for Interdisciplinary Research on Climate Version 6,MIROC6)历史时期10 m风速的模拟准确性。研究基于Informer模型,结合多层感知机,构造了非平稳Informer(Ns-Informe...该文旨在改进风速订正模型,以提高第6代跨学科气候研究模式(Model for Interdisciplinary Research on Climate Version 6,MIROC6)历史时期10 m风速的模拟准确性。研究基于Informer模型,结合多层感知机,构造了非平稳Informer(Ns-Informer)10 m风速订正模型。研究提出了一种新的加权趋势均方误差损失函数,以优化模型在高风速条件下的订正性能,选取北京站、拐子湖站、茫崖站、吉安站4个代表站进行验证。结果表明:Ns-Informer在月尺度和年代际尺度上均能还原风速时间分布特征,订正后10 m风速的均方根误差降低20%~50%,在风速超过5 m·s^(-1)时表现最佳。Ns-Informer订正后的月平均10 m风速演变趋势与观测吻合度提高。在夏季和秋季订正效果显著,月平均10 m风速均方根误差降低25%以上。年代际变化趋势的订正表明Ns-Informer能矫正MIROC6对风速长期变化趋势的偏差,订正后的风速序列捕获了不同站点风速长期的上升或下降趋势。未来情景检验进一步表明:Ns-Informer能在SSP1-2.6情景下对高风速阈值的订正稳定性优于MIROC6。Ns-Informer可以有效降低MIROC6的系统偏差,为未来气候变化情景下风速的精确预估提供参考。展开更多
文摘高分辨率模式比较计划(High Resolution Model Intercomparison Project,HighResMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(the Sixth Coupled Model Intercomparison Project,CMIP6)的新增项目,在此计划框架下,利用2002—2014年中国气象局最佳路径数据集、GPM IMERG(Integrated Multi-satellitE Retrievals for Global Precipitation Measurement)降水产品及欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料,对比了FGOALS-f3气候模式的高、低分辨率版本在模拟热带气旋路径、强度及降水方面的表现,并揭示其模拟偏差的成因。结果表明,随着分辨率的提高,该模式在热带气旋频数、强度上的模拟能力有所提升。FGOALS-f3高分辨率版本模拟的热带气旋路径频数与实际观测的相关系数从0.85提升至0.90;且能准确模拟出风速超过53 m/s的超强台风,而低分辨率版本则难以模拟风速超过41.5 m/s的强台风。在降水模拟上,高分辨率版本模拟的热带气旋降水在空间分布与相对贡献率上也有所改善,空间上能更合理地模拟洋面上的降水量,贡献率较低分辨率模式提高了18.02%。分析表明,这些改善的主要原因在于高分辨率版本能够更好地模拟涡度的区域分布及风垂直切变等大尺度环境因子。但是该模式在岛屿降水模拟方面存在明显高估,尤其是高分辨率版本,最大高估比例达121%。这可能是由于高分辨率模式高估了岛屿地形的动力抬升作用及岛屿上方的水汽辐合。未来模拟应针对海岛地形降水的高估进一步优化。
文摘利用IAP AGCM4(Institute of Atmospheric Physics Atmospheric General Circulation Model 4)气候模式,首先采用基于标准化异常的积雪初始化方案,获取青藏高原区域相对“真实”的积雪初值。然后通过两组集合后报试验,考察青藏高原积雪初值对我国东部夏季降水可预报性的影响,以检验初始化方案的有效性。结果表明:考虑“真实”的青藏高原区域初始积雪异常作用后,春季高原雪深模拟能力相比于常规后报试验有明显改进,特别是高原中西部地区改进显著;对夏季环流场可预报性的分析表明,考虑较真实的青藏高原积雪初值后,欧亚中高纬度环流场的可预报性有明显提高,东亚夏季风环流的预报技巧也有所改善,这些都有利于我国夏季降水预报技巧的改进;考虑积雪初值作用能提高模式对我国东部夏季降水的预报技巧,尤其是积雪显著异常年份。就东部分区而言,江淮区域降水预报技巧的改进最明显,36年平均的空间相关评分由0.02提高到0.11;最后通过个例分析进一步检验积雪初始化方案的有效性,结果表明,引入积雪初始化方案后,青藏高原积雪预报技巧得以改进,改进后的高原积雪通过影响东亚季风环流场,最终使我国东部夏季降水预报技巧得以改善。以上结果表明基于标准化异常的积雪初始化方案对提高我国短期气候的预测水平是有效的,可应用于实时预测中。
文摘该文旨在改进风速订正模型,以提高第6代跨学科气候研究模式(Model for Interdisciplinary Research on Climate Version 6,MIROC6)历史时期10 m风速的模拟准确性。研究基于Informer模型,结合多层感知机,构造了非平稳Informer(Ns-Informer)10 m风速订正模型。研究提出了一种新的加权趋势均方误差损失函数,以优化模型在高风速条件下的订正性能,选取北京站、拐子湖站、茫崖站、吉安站4个代表站进行验证。结果表明:Ns-Informer在月尺度和年代际尺度上均能还原风速时间分布特征,订正后10 m风速的均方根误差降低20%~50%,在风速超过5 m·s^(-1)时表现最佳。Ns-Informer订正后的月平均10 m风速演变趋势与观测吻合度提高。在夏季和秋季订正效果显著,月平均10 m风速均方根误差降低25%以上。年代际变化趋势的订正表明Ns-Informer能矫正MIROC6对风速长期变化趋势的偏差,订正后的风速序列捕获了不同站点风速长期的上升或下降趋势。未来情景检验进一步表明:Ns-Informer能在SSP1-2.6情景下对高风速阈值的订正稳定性优于MIROC6。Ns-Informer可以有效降低MIROC6的系统偏差,为未来气候变化情景下风速的精确预估提供参考。
