中期天气预报在洪水预报中的机遇与挑战

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作者 薛静渝 《高校地质学报》 北大核心 2025年第3期375-384,共10页

随着天气预报技术和计算机技术的发展,中期天气预报与洪水预报相结合的应用日益广泛。文章通过对中期天气预报和洪水预报进行研究,分析了当前运行中的四个大陆尺度洪水预测系统在欧洲、澳大利亚和美国的应用情况,探讨了中期天气预报在... 随着天气预报技术和计算机技术的发展,中期天气预报与洪水预报相结合的应用日益广泛。文章通过对中期天气预报和洪水预报进行研究,分析了当前运行中的四个大陆尺度洪水预测系统在欧洲、澳大利亚和美国的应用情况,探讨了中期天气预报在洪水预报中的应用及其发展机遇和挑战。文章指出,在洪水预报中,中期天气预报面临的机遇包括观测数据日渐丰富、数据同化技术的进步,以及人工智能和机器学习等新技术的应用。但同时也面临挑战,如大气系统的不确定性、部分区域观测数据的不足、模型精度和尺度转换的限制以及集合预测方法的复杂性。未来,通过克服这些挑战,中期天气预报有望在提高洪水预报准确性方面发挥更大的作用,为防范和减轻洪水灾害提供有效支持。 展开更多

关键词 中期天气预报 洪水预报 集合预报系统 数值天气预报

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基于月动力延伸预报最优信息的中国降水降尺度预测模型 被引量：38

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作者 顾伟宗 陈丽娟 +3 位作者 张培群 李维京 李想 刘绿柳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期280-287,共8页

利用国家气候中心月动力延伸预报结果、NCEP/NCAR再分析资料和中国160个站观测资料,通过计算两次相关的方法,获取最优预报信息作为建立降尺度预测模型的预测因子,提取的最优预测因子同时满足既是观测环流要素场影响降水的关键区域,又是... 利用国家气候中心月动力延伸预报结果、NCEP/NCAR再分析资料和中国160个站观测资料,通过计算两次相关的方法,获取最优预报信息作为建立降尺度预测模型的预测因子,提取的最优预测因子同时满足既是观测环流要素场影响降水的关键区域,又是模式要素场预报的高技巧区域两个条件。结合挑选出的最优预测因子,利用最优子集回归建立月平均降水的降尺度预测模型。文中设计了消除预测因子和预测量的线性趋势值后建立预测模型(方案1)和直接利用原始资料建立预测模型(方案2)两种方案。经过独立样本检验,发现这两种方案建立的预测模型都能够提高月尺度降水预测,方案1对月尺度降水预测的距平相关系数平均可达0.35。利用该方案对超前时间分别为0、5、10d的月动力延伸预报产品进行月降水的降尺度预测表明,模式初值信息不仅影响月动力延伸预报结果,也影响降尺度应用效果,利用超前时间为0和5d的月动力延伸预报结果进行降水降尺度预测可在业务中参考。此外,降尺度预测模型中选取的预测因子不仅在统计上是显著的,同时也具有清楚的物理意义。 展开更多

关键词 月动力延伸预报 最优信息 降水 降尺度预测

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基于雷达回波外推和中尺度模式预报的短时降水对比分析 被引量：23

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作者 王丹 王改利 +1 位作者 刘黎平 钟水新 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第3期811-822,共12页

针对2011年夏季北京四次不同类型的降水过程,利用雷达临近预报算法MTREC和中尺度数值预报系统BJ-RUC对不同类型降水的短时预报能力进行了对比分析,并总结了两者的预报性能及特点。结果表明:(1)从降水预报偏差看,对于不同类型的降水预报... 针对2011年夏季北京四次不同类型的降水过程,利用雷达临近预报算法MTREC和中尺度数值预报系统BJ-RUC对不同类型降水的短时预报能力进行了对比分析,并总结了两者的预报性能及特点。结果表明:(1)从降水预报偏差看,对于不同类型的降水预报,在研究的降水时段内,MTREC和BJ-RUC均表现为降水预报偏强。MTREC对四次降水过程的预报偏差较为平稳,而BJ-RUC随过程差异变化较大。(2)从降水预报落区看,MTREC的预报准确性随降水过程差异明显,降水系统范围越大,预报准确性越高。而BJ-RUC总体上表现平稳,对局地对流性降水的预报能力仍然有限。(3)从整体预报性能看,对于0~6 h降水预报,MTREC和BJ-RUC在预报性能上存在交叉点。交叉点的出现时间因降水过程而异,降水范围越大、组织性越强,交叉点出现越晚。 展开更多

关键词 雷达临近预报 数值模式 降水预报 降水检验

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利用Cloudsat卫星资料分析冻雨天气的云结构 被引量：13

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作者 陈英英 武文辉 +3 位作者 唐仁茂 周毓荃 毛节泰 赵姝慧 《气象》 CSCD 北大核心 2011年第6期707-713,共7页

利用Cloudsat卫星资料中的欧洲中心中期天气预报(ECMWF)温湿度廓线、雷达反射率因子等产品结合探空秒数据和地面观测资料从云物理的角度分析了2008年初发生在我国南方地区的一次典型冻雨天气的云结构特征。分析表明:此次冻雨发生时温度... 利用Cloudsat卫星资料中的欧洲中心中期天气预报(ECMWF)温湿度廓线、雷达反射率因子等产品结合探空秒数据和地面观测资料从云物理的角度分析了2008年初发生在我国南方地区的一次典型冻雨天气的云结构特征。分析表明:此次冻雨发生时温度廓线上存在明显的逆温层,但有逆温层并不一定出现冻雨,融化层与次冻结层的相对厚度决定着最终的地面降水类型,沿Cloudsat轨迹10个纬距的范围内出现由雨向冻雨、冰粒、雪的过渡。结合湿度剖面发现,逆温层水汽充沛。ECMWF资料与轨迹上长沙站的探空秒数据对比发现,ECMWF的温度产品要比湿度产品有更高的准确性。毫米波云剖面雷达CPR的反射率因子产品显示,此次冻雨有明显的零度层亮带特征,且亮带刚好出现在0℃等温线上界以下,直观地展示出基于经典"融冰过程"的冻雨形成机理。 展开更多

关键词 CLOUDSAT 冻雨 逆温层 零度层亮带

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环渤海地区云量的动力过程相似预报方法 被引量：7

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作者 马玉坤 赵中军 +3 位作者 王玉国 王式功 尚可政 佘峰 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期38-43,共6页

利用环渤海35个台站1954-2002年近50年逐日平均总云量和低云量的观测资料,统计关注区域内少云、中等云量、多云的发生情况;再用同期NCEP再分析资料,计算出预报关注区域内与不同云量形成相关性较好的各种不同要素的平均场,依据动力过程... 利用环渤海35个台站1954-2002年近50年逐日平均总云量和低云量的观测资料,统计关注区域内少云、中等云量、多云的发生情况;再用同期NCEP再分析资料,计算出预报关注区域内与不同云量形成相关性较好的各种不同要素的平均场,依据动力过程相似原理,利用T213数值预报产品相邻24h预报场,以域块距离为依据,建立云量预报模型,制作日平均总云量和低云量4～9天的预报.经过2003-2007年的预报结果与实况资料的对比检验表明:依据动力过程相似方法建立的云量预报模型对日平均总云量和日平均低云量的预报准确率较高;日平均低云量预报准确率要高于日平均总云量;冬半年预报准确率高于夏半年;天空出现少云的预报准确率高于中等云量和多云的情况. 展开更多

关键词 NCEP再分析资料 T213数值预报产品 总云量 低云量 动力过程相似 环渤海

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逐步相似过滤法在青海省4～10天降水预报中的应用 被引量：6

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作者 陈录元 周海 +2 位作者 王式功 尚可政 杨德保 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期33-38,共6页

依据逐步相似过滤法和最小相似离度原理,利用T213数值预报产品、NCEP逐日再分析资料和1957-2005年青海省42个地面站降水资料,建立不同的相似预报过滤方案,制作青海省未来4～10天的降水预报.经过降水预报准确率检验,确定"最优"... 依据逐步相似过滤法和最小相似离度原理,利用T213数值预报产品、NCEP逐日再分析资料和1957-2005年青海省42个地面站降水资料,建立不同的相似预报过滤方案,制作青海省未来4～10天的降水预报.经过降水预报准确率检验,确定"最优"逐步相似过滤方案.最优方案降水预报水平与青海省2008年降水业务预报水平对比表明:所建立的"最优"逐步相似过滤方案对青海省未来4～10天的降水预报具有更高的可信度,在日常预报中具有较高参考价值. 展开更多

关键词 NCEP再分析资料 T213数值预报产品 相似离度 逐步相似过滤 中期降水预报

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数值预报产品的历史相似订正方法研究 被引量：5

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作者 赵中军 尚可政 +2 位作者 王玉国 王式功 程一帆 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期68-74,共7页

针对数值预报存在误差的基本事实,提出了一套利用历史相似资料订正数值预报的方案.利用2003-2008年T213 L31数值预报产品和1948-2007年的NCEP资料,建立了100～1 000 hPa等压面的高度场、温度场、风场、垂直速度场和水汽场的24～240 h预... 针对数值预报存在误差的基本事实,提出了一套利用历史相似资料订正数值预报的方案.利用2003-2008年T213 L31数值预报产品和1948-2007年的NCEP资料,建立了100～1 000 hPa等压面的高度场、温度场、风场、垂直速度场和水汽场的24～240 h预报的24 h变量订正方程.采用24 h变量相关系数和均方根误差两个指标,对2009-2010年的T213,L31高度场和温度场、数值预报产品的试应用订正效果进行了检验.结果表明:以24 h变量相关系数衡量,高度场和温度场预报订正效果都是正面的,预报时效为96～192 h,订正效果最明显;以均方根误差衡量,高度场和温度场预报订正效果同样是显著改进的;订正效果存在区域差异,高度场订正效果高纬度显著,低纬度差一些;温度场订正效果低纬度要显著一些. 展开更多

关键词 数值预报产品 历史资料 相似订正

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基于T213集合预报的极端天气预报指数及温度预报应用试验 被引量：37

8

作者 夏凡 陈静 《气象》 CSCD 北大核心 2012年第12期1492-1501,共10页

本文基于中国T213集合预报系统资料,借鉴欧洲中期天气预报中心极端天气预报指数的数学处理方案,在分析T21 3模式数据特征的基础上,研究了T213集合预报系统极端天气预报指数的数学处理方法,建立了适合T213集合预报模式的极端天气预报指数... 本文基于中国T213集合预报系统资料,借鉴欧洲中期天气预报中心极端天气预报指数的数学处理方案,在分析T21 3模式数据特征的基础上,研究了T213集合预报系统极端天气预报指数的数学处理方法,建立了适合T213集合预报模式的极端天气预报指数,并利用该指数对2008年1月极端低温天气进行了预报试验和评估检验,分析模式气候累积概率分布生成方法对极端天气预报指数的影响,得到以下结论:(1)确定了利用T213集合预报系统所有预报成员生成的模式气候累积概率分布计算极端天气预报指数;(2)利用TS评分确定极端天气预报指数发布极端低温预警信号的阈值为-0.3并进行预报试验。试验结果表明,极端天气预报指数对极端低温天气具有较好的识别能力,可提前3～5天发出极端低温预警信号。利用相对作用特征曲线对极端天气预报指数识别极端天气的技巧进行评估检验,检验结果显示,基于T213集合预报生成的极端天气预报指数对极端低温的预报存在正的识别技巧,随着预报时效的延长,识别技巧逐渐降低。(3)评估不同模式气候累积概率分布对极端天气预报指数识别极端低温天气技巧的影响,结果表明:产生模式气候累积概率分布的模式数据误差一致性是关键因素。 展开更多

关键词 T213集合预报 极端天气预报指数 模式气候累积概率分布 极端低温

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集合预报及其在中期天气预报中的应用 被引量：17

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作者 李小泉 刘金达 汪迎辉 《气象》 CSCD 北大核心 1997年第8期3-9,共7页

作者概述了集合预报的基本概念，集合预报在中期天气预报中的意义与作用，现有的主要集合预报产品以及集合预报在美国国家气象中心和欧洲中期天气预报的业务运行。简要介绍了我国国家气象中心在动力延伸预报和集合预报方面的试验研究情况。

关键词 集合预报 集合预报产品 天气预报 中期天气预报

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切比雪夫判据与常用相似判据的比较及应用 被引量：4

10

作者 朱海峰 王式功 +1 位作者 尚可政 李艳 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第3期848-855,共8页

为了提高相似预报效果,首先剖析了相似预报中常用的几个相似判据的特点和性能,发现它们都不能同时准确刻画样本之间振幅(能量)和位相(流型)的差异,在此基础上,利用切比雪夫多项式展开的归一化低阶时间权重系数构造出一种能综合反映样本... 为了提高相似预报效果,首先剖析了相似预报中常用的几个相似判据的特点和性能,发现它们都不能同时准确刻画样本之间振幅(能量)和位相(流型)的差异,在此基础上,利用切比雪夫多项式展开的归一化低阶时间权重系数构造出一种能综合反映样本之间振幅和位相差异的相似性判据(切比雪夫判据)。然后,利用T213模式数值预报产品,使用不同判据对2011年1-3月锦州、绥中和兴城3站的气温进行相似试预报对比试验。结果表明,切比雪夫判据对形势场的相似过滤效果明显好于其他判据,能为相似天气形势的选取提供一个更好的依据。 展开更多

关键词 相似预报 相似判据 切比雪夫多项式 判据特征量

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中期数值天气预报的集合预报试验 被引量：16

11

作者 蔡其发 张立凤 张铭 《气候与环境研究》 CSCD 1999年第4期365-374,共10页

利用中国科学院大气物理研究所研制的Ｔ４２Ｌ９ 谱模式， 在中期数值预报领域中引入集合预报的概念和方法， 初始扰动场取为Ｔ４２Ｌ９ 谱模式２４ 小时预报误差的平均均方差乘随机数， 再综合利用蒙特卡洛预报（ ＭＣＦ） 和落后平均... 利用中国科学院大气物理研究所研制的Ｔ４２Ｌ９ 谱模式， 在中期数值预报领域中引入集合预报的概念和方法， 初始扰动场取为Ｔ４２Ｌ９ 谱模式２４ 小时预报误差的平均均方差乘随机数， 再综合利用蒙特卡洛预报（ ＭＣＦ） 和落后平均预报（ＬＡＦ） 两种方法作集合预报试验， 试验结果表明： 各成员预报的等权平均或不等权平均的集合预报明显优于单一的控制预报； 不等权平均与等权平均的集合预报结果相比较， 不等权平均的集合预报优势较明显； 在不等权平均的集合预报中， 区域性不等权平均又比全球性不等权平均的预报稍好。 展开更多

关键词 中期数值天气预报 集合预报 试验

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一种综合相似中期预报模型 被引量：7

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作者 晁淑懿 金荣花 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1996年第3期300-307,共8页

该文采用人机交互方式制作中期预报综合相似模型．该模型在客观相似分析的基础上，引入主导环流系统（关键区）和环流演变场，以此来渗入预报员丰富的预报经验、降低相似环流变化的随机性，经业务应用结果表明在中期天气要素预报上取得... 该文采用人机交互方式制作中期预报综合相似模型．该模型在客观相似分析的基础上，引入主导环流系统（关键区）和环流演变场，以此来渗入预报员丰富的预报经验、降低相似环流变化的随机性，经业务应用结果表明在中期天气要素预报上取得较好的效果；同时模型具有广泛的适用性． 展开更多

关键词 中期预报模型 综合相似 天气预报

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上海市夏季降水延伸期的预报方法 被引量：5

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作者 杨慧娟 郭品文 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期132-138,共7页

利用1998—2007年上海站降水资料和NCEP逐日700hPa再分析风场资料,通过统计分析,发现上海强降水发生日,在10～20天滤波的合成低频流场上,我国沿海30°N附近地区纬向风明显加强,浙江福建沿海地区为一致的偏南风,故定义这两个区域为... 利用1998—2007年上海站降水资料和NCEP逐日700hPa再分析风场资料,通过统计分析,发现上海强降水发生日,在10～20天滤波的合成低频流场上,我国沿海30°N附近地区纬向风明显加强,浙江福建沿海地区为一致的偏南风,故定义这两个区域为影响区.通过单点相关方法,在10～20天滤波的经纬向风场上分别找到一个与影响区风速超前15～20天相关性好的关键区域:110～130°E,0°～10°N和160～140°W,45～55°N.研究表明,关键区域的10～20天低频经纬向风有明显向上海附近地区传播的趋势,并且与15～20天后上海降水有显著正相关,对上海市6—8月未来15天的降水有较好的指示作用. 展开更多

关键词 延伸期预报 10~20天低频振荡 降水

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参考大气在中期天气预报和气候模拟中的应用 被引量：4

14

作者 陈嘉滨 舒静君 《大气科学》 CSCD 北大核心 1994年第6期660-673,共14页

本文概述了根据应用参考大气概念提出的参考大气谱模式计算格式（或称静力扣除法）在国内外一些气象机构的中期天气预报、后处理和四维同化、以及气候模拟中的应用。计算表明，这种参考大气谱模式计算格式，能有效的减少截谱误差，明显... 本文概述了根据应用参考大气概念提出的参考大气谱模式计算格式（或称静力扣除法）在国内外一些气象机构的中期天气预报、后处理和四维同化、以及气候模拟中的应用。计算表明，这种参考大气谱模式计算格式，能有效的减少截谱误差，明显地改进中期天气预报和气候模拟。 展开更多

关键词 参考大气 中期天气预报 气候模拟

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2014年6-8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验 被引量：15

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作者 张峰 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第11期1414-1421,共8页

对2014年6—8月T639、ECMWF及日本(文中简称JP)数值模式的中期预报产品进行了分析对比和检验。结果表明:3家模式对亚洲中高纬环流形势和850 hPa温度的调整与演变均具有较好的预报性能。对比而言,ECMWF模式的预报较其他两家模式更接近实... 对2014年6—8月T639、ECMWF及日本(文中简称JP)数值模式的中期预报产品进行了分析对比和检验。结果表明:3家模式对亚洲中高纬环流形势和850 hPa温度的调整与演变均具有较好的预报性能。对比而言,ECMWF模式的预报较其他两家模式更接近实况。对副热带高压的变化情况,ECMWF和T639模式较好的体现出了各项指标的变化趋势,但对具体的变化情况均存在不同程度的误差。对于1409号超强台风威马逊(Rammasun)的路径及强度预报,T639模式预报与零场较为接近,ECMWF模式预报台风强度较实况偏弱。 展开更多

关键词 T639模式 ECMWF模式 日本模式 中期天气预报 天气学检验

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2014年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验 被引量：11

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作者 赵晓琳 《气象》 CSCD 北大核心 2015年第2期247-253,共7页

对2014年9—11月T639、ECMWF(文中简称EC)及日本(文中简称JP)数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验。结果表明:3个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变及850 hPa温度转折性变化具有较好的中期预报性能,但对北方的温度预报偏差... 对2014年9—11月T639、ECMWF(文中简称EC)及日本(文中简称JP)数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验。结果表明:3个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变及850 hPa温度转折性变化具有较好的中期预报性能,但对北方的温度预报偏差明显大于南方。对于副热带高压脊线的位置,T639和EC模式都有较好的预报能力,EC模式比T639模式偏差小。EC模式对于1416号台风凤凰的路径及强度预报效果与零场接近,T639和JP模式预报与实况相差较大。T639和EC模式对有利雾霾发生的静稳天气形势均有较好的中期预报能力,但对驱散雾霾的冷空气,EC模式预报与零场更加一致。 展开更多

关键词 T639模式 ECMWF模式 JP模式 中期预报性能 天气学检验

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用青藏高原考察订正的FGGEⅢb资料作中期预报的数值试验 被引量：1

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作者 刘晓东 罗四维 纪立人 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1992年第3期281-288,共8页

利用1979年5—8月青藏高原科学实验取得的资料,对1979年6月15日00GMT100—850hPa 等9层 FGGEⅢb 分析的高度和风场进行了客观分析订正,并以订正前后的资料为初值,用 T21L5和 T42L9两种不同分辨率的北半球谱模式作了5个5天预报的数值试... 利用1979年5—8月青藏高原科学实验取得的资料,对1979年6月15日00GMT100—850hPa 等9层 FGGEⅢb 分析的高度和风场进行了客观分析订正,并以订正前后的资料为初值,用 T21L5和 T42L9两种不同分辨率的北半球谱模式作了5个5天预报的数值试验。研究结果表明,通过高原实验资料对 FGGEⅢb 资料的订正,将使 FGGEⅢb 资料在高原地区的分析得到改善。对流层上层的资料订正比下层效果明显。高原地区初值场的订正对数值预报结果有显著影响,并且对较高分辨率模式的预报结果影响更大。初值订正后不仅影响未来高原地区的预报,而且通过能量频散可以影响到我国东部和日本,大约经过5天左右,甚至可以影响到阿拉斯加和北美。 展开更多

关键词 中期 预报 天气 FGGE资料 数值试验

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锦绣馨园地基沉降监测和预测 被引量：7

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作者 苗胜军 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2005年第1期47-49,共3页

沉降量是建筑物施工期间及竣工后地基变形的一个重要指标。结合工程实例,详细介绍高层建筑地基沉降变形监测方法和注意事项,并采用指数曲线3点法预测最终沉降量。

关键词 地基沉降 高层建筑 地基变形 最终沉降量 建筑物 工程实例 施工期间 监测 指数曲线 注意事项

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中期预报模式T63L16在银河－2巨型机上的并行计算 被引量：1

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作者 杨学胜 宋君强 皇甫雪官 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1996年第4期431-436,共6页

多任务中期预报模式Ｔ６３Ｌ１６［１］主要利用了银河－２（以下简称为ＹＨ－２）巨型计算机提供的多任务并行计算环境，在原欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）Ｔ１０６Ｌ１９模式版本的基础上，针对ＹＨ－２计算机的特点，实现了多... 多任务中期预报模式Ｔ６３Ｌ１６［１］主要利用了银河－２（以下简称为ＹＨ－２）巨型计算机提供的多任务并行计算环境，在原欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）Ｔ１０６Ｌ１９模式版本的基础上，针对ＹＨ－２计算机的特点，实现了多任务并行计算，且获得了较高的加速比． 展开更多

关键词 中期预报模型 并行计算 加速比 计算机 天气预报

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中期数值预报（T63L16）系统的统计性能评估 被引量：1

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作者 张绍晴 杨晓梅 黄卓 《气象》 CSCD 北大核心 1995年第10期14-19,共6页

介绍了世界气象组织（ＷＭＯ）基本系统委员会（ＣＢＳ）标准化统计检验方法。用该方法对Ｔ６３模式产品进行检验，并与Ｔ４２及日本模式的结果相比较。结果表明，Ｔ６３模式产品的可用预报时效可达５—６天，其预报误差幅度比Ｔ４２明... 介绍了世界气象组织（ＷＭＯ）基本系统委员会（ＣＢＳ）标准化统计检验方法。用该方法对Ｔ６３模式产品进行检验，并与Ｔ４２及日本模式的结果相比较。结果表明，Ｔ６３模式产品的可用预报时效可达５—６天，其预报误差幅度比Ｔ４２明显减小。 展开更多

关键词 天气预报 中期数值预报 性能评估

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