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云迹风在热带气旋路径数值预报中的应用研究 被引量:28
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作者 王栋梁 梁旭东 端义宏 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期351-358,共8页
通过一系列四维变分同化试验对GMS5卫星资料反演的云迹风资料在西北太平洋热带气旋的初始化及路径数值预报中的作用进行研究,同化资料为中国国家卫星气象中心提供的GMS5水汽和红外云迹风资料,其中70%在400hPa以上,50%集中在200~300hPa... 通过一系列四维变分同化试验对GMS5卫星资料反演的云迹风资料在西北太平洋热带气旋的初始化及路径数值预报中的作用进行研究,同化资料为中国国家卫星气象中心提供的GMS5水汽和红外云迹风资料,其中70%在400hPa以上,50%集中在200~300hPa。应用美国NCAR/PSU中尺度模式MM5及其四维变分同化系统,同化窗口为6h,对初始时刻和6h后的云迹风进行同化。同化前对云迹风资料进行了简单的类似ECMWF初值检验方法的质量控制。对2002年8个西北太平洋热带气旋共进行了22组试验。结果表明,采用四维变分同化技术同化云迹风对热带气旋路径预报有一定改善,12,24,36和48h预报的平均距离误差分别降低5%,12%,10%和7%,但同化云迹风的作用与初始气旋强度有关。选择初始中心海平面气压960hPa作为强、弱气旋的分类标准,则11个较强气旋平均路径误差12h减小了13%,12h以后的预报误差减小率维持在20%以上。而对于11个较弱气旋,平均路径误差反而略有增加,说明同化云迹风资料对不同初始强度的气旋作用也有所不同。其主要原因是由于强度较强的热带气旋往往具有较为深厚的垂直结构,因此受高层大气流场的影响更明显;同时,较弱热带气旋的云迹风观测相对稀少且凌乱,并且更容易受环境气流的影响,因此对于较弱的热带气旋,当模式变量与模式或变量之间在同化后不够协调的话,就会产生负效应。 展开更多
关键词 数值预报 云迹风 应用 国家卫星气象中心 中尺度模式MM5 热带气旋路径预报 四维变分同化 西北太平洋 ECMWF 2002年 海平面气压 风资料 资料反演 同化试验 NCAR 质量控制 检验方法 平均距离 气旋强度 分类标准 预报误差
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FY-2C云迹风资料在中尺度数值模式中的应用研究 被引量:23
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作者 李华宏 王曼 +1 位作者 薛纪善 杞明辉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期50-58,共9页
利用探空观测资料对FY-2C云迹风资料进行统计检验和误差分析,并针对其误差特征进行偏差订正和热成风原理两种方法的质量控制。然后通过GRAPES-3Dvar同化到GRAPES-Meso模式中,对2005年7月1日00时至7月2日00时发生在中国西北部的一次暴雨... 利用探空观测资料对FY-2C云迹风资料进行统计检验和误差分析,并针对其误差特征进行偏差订正和热成风原理两种方法的质量控制。然后通过GRAPES-3Dvar同化到GRAPES-Meso模式中,对2005年7月1日00时至7月2日00时发生在中国西北部的一次暴雨过程进行了数值对比试验。结果表明:云迹风数量在垂直方向上主要集中分布于500hPa以上的对流层中高层,在250hPa附近数量分布概率最大;高度在500hPa以下云迹风存在明显的风向误差和很大的风速误差,而且误差分布发散,可用性较差。500hPa以上层次的云迹风误差较小,且误差分布呈高斯分布具有一定的系统特性,可用性较好;通过质量控制后,可以把风向错误或风速偏差太大的云迹风予以剔除,进一步提高云迹风的精度;同化云迹风资料后,在暴雨区附近初始风场低层的西南气流明显加强,有利于暴雨区水汽输送和水汽辐合,最终能很好地改善24h暴雨预报的强度和落区。 展开更多
关键词 云迹风 质量控制 变分同化 暴雨预报
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FY-2E云迹风资料的高度调整对“灿都”(1003)台风路径数值预报影响的研究 被引量:9
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作者 李昊睿 丁伟钰 +2 位作者 薛纪善 陈子通 高郁东 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期348-356,共9页
首先分析了FY-2E云迹风资料在不同高度上的分布,并利用背景场信息对云迹风资料的高度进行整体调整,然后进行数值对比试验,即将高度调整前和高度调整后的云迹风资料分别同化到GRAPES-3DVAR系统中,比较分析同化这两种资料对2010年7月21日0... 首先分析了FY-2E云迹风资料在不同高度上的分布,并利用背景场信息对云迹风资料的高度进行整体调整,然后进行数值对比试验,即将高度调整前和高度调整后的云迹风资料分别同化到GRAPES-3DVAR系统中,比较分析同化这两种资料对2010年7月21日0000 UTC—23日0000 UTC的台风路径预报的影响。结果表明,在垂直方向上,500 hPa以上才有云迹风资料,大约在300 hPa的资料最多;文中提出的重定高方法能有效地重新调整云迹风资料的高度,调整后的云迹风分布没有明显的矛盾,分布合理;同化重定高后的云迹风资料后,尤其是水汽通道的云迹风资料,能合理地对初始风场进行调整,使"灿都"台风周围的引导气流有利于其向实测路径靠近,进而有效改进台风路径预报。 展开更多
关键词 高度指定 云迹风 变分同化 台风路径 GRAPES
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云迹风资料的三维变分同化及对台风预报的影响试验 被引量:48
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作者 庄照荣 薛纪善 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期225-236,共12页
主要研究云迹风资料对三维变分同化分析场及台风预报的影响。首先分析了不同通道和层次的静止气象卫星云迹风产品的误差特征;然后,把云迹风资料放到GRAPES三维变分同化系统中进行同化,通过将不同观测类型资料的同化结果进行对比,探讨了... 主要研究云迹风资料对三维变分同化分析场及台风预报的影响。首先分析了不同通道和层次的静止气象卫星云迹风产品的误差特征;然后,把云迹风资料放到GRAPES三维变分同化系统中进行同化,通过将不同观测类型资料的同化结果进行对比,探讨了红外通道和水汽通道云迹风资料对数值预报分析场的影响;最后,把同化后的分析场作为初始场,用WRF模式对2002年“森拉克”台风做24小时预报实验。结果表明,不同通道和层次的云迹风资料具有不同的误差特征;云迹风资料可以提高分析场和预报场中风压场的质量;而且在台风预报试验中可以更准确地预报台风的路径和降水。 展开更多
关键词 云迹风 资料同化 台风路径预报 降水预报
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一次暴雨过程的变分同化试验及诊断分析 被引量:5
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作者 王顺凤 蔡春园 +1 位作者 沈桐立 丁治英 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期153-161,共9页
利用美国研制的WRF-Var同化系统以及中国的云迹风资料,对2008年6月10日长江流域的一次暴雨过程做了三维和四维变分同化试验。试验结果表明:上述两种方案均能提高模式对大到暴雨预报的准确率,特别是四维方案在提高大暴雨的准确率方面表... 利用美国研制的WRF-Var同化系统以及中国的云迹风资料,对2008年6月10日长江流域的一次暴雨过程做了三维和四维变分同化试验。试验结果表明:上述两种方案均能提高模式对大到暴雨预报的准确率,特别是四维方案在提高大暴雨的准确率方面表现更好,这是降水预报的重要方面;两个同化试验均能在一定程度上改善对要素场的预报,使用四维同化方案能够更有效地调整初始场、降低各要素场的预报误差。诊断结果表明:此次大暴雨过程是在高空低槽和低层切变线的共同作用下发生的,并有高、低空急流与之配合,具有较好的动力条件;低空的西南急流,不但为产生暴雨提供了所需的水汽输送,也为造成暴雨强对流所需的位势不稳定提供了必要的能量。 展开更多
关键词 四维变分 资料同化 暴雨 云迹风
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卫星云导风资料应用于伴随同化系统的数值试验研究 被引量:12
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作者 曹文博 沈桐立 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期495-502,共8页
以2002年6月14日00时至15日00时发生在江南、华南一带的暴雨过程为例,利用MM5伴随模式同化系统,同化常规观测资料以及卫星云导风资料,研究MM5伴随模式对降水预报的改善以及云导风资料对于提高暴雨预报的作用。设计了4种数值试验方案,试... 以2002年6月14日00时至15日00时发生在江南、华南一带的暴雨过程为例,利用MM5伴随模式同化系统,同化常规观测资料以及卫星云导风资料,研究MM5伴随模式对降水预报的改善以及云导风资料对于提高暴雨预报的作用。设计了4种数值试验方案,试验结果表明:MM5伴随同化系统对降水预报有较好的改善作用;GMS-5卫星云导风资料的加入增加了高空风场资料,将其同化到伴随同化系统中能有效改善模式初始场,提高了降水预报质量,特别对暴雨强降水的预报起到了较好的改善作用。 展开更多
关键词 云导风 MM5伴随模式 同化系统 暴雨 数值模拟
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一次温带气旋的同化试验
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作者 朱业 翟国庆 +2 位作者 刘瑞 徐慧燕 苏涛 《海洋学研究》 北大核心 2014年第1期31-39,共9页
温带气旋在浙江海域入海发展形成的瞬时大风和大浪常常会造成船只倾覆、人员伤亡等灾情。本文采用WRF中尺度数值模式对一次入海温带气旋过程进行3个试验分析,包括试验一(不同化任何资料)、试验二(将未经质量控制的云迹风资料全部放入模... 温带气旋在浙江海域入海发展形成的瞬时大风和大浪常常会造成船只倾覆、人员伤亡等灾情。本文采用WRF中尺度数值模式对一次入海温带气旋过程进行3个试验分析,包括试验一(不同化任何资料)、试验二(将未经质量控制的云迹风资料全部放入模式同化)和试验三(将经质量控制以后的云迹风资料放入模式同化)。通过对高度场和风场等的模拟,并与实况对比,表明将经质量控制的云迹风资料放入模式可以较大程度改进温带气旋的模拟结果,为提高影响浙江海域的温带气旋预报的准确率提供一定参考。 展开更多
关键词 温带气旋 云迹风 数值模拟 预报
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基于多核CPU的卫星云导风并行反演算法 被引量:2
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作者 王昌帅 何丽莉 +1 位作者 欧阳丹彤 白洪涛 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期539-546,共8页
针对卫星云导风反演算法规模大、计算密集、耗时长,常规云导风反演串行算法效率低的问题,根据云导风反演中各风矢计算相对独立的特征,提出一种基于OpenMP框架的云导风反演并行算法.通过对多组云图数据在多核CPU上反演结果进行分析表明,... 针对卫星云导风反演算法规模大、计算密集、耗时长,常规云导风反演串行算法效率低的问题,根据云导风反演中各风矢计算相对独立的特征,提出一种基于OpenMP框架的云导风反演并行算法.通过对多组云图数据在多核CPU上反演结果进行分析表明,该算法显著提高了云导风反演的效率. 展开更多
关键词 相关系数法 云导风 OPENMP 并行 风矢
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0808号台风“凤凰”登陆过程的三维变分同化试验 被引量:1
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作者 赖珍权 沈桐立 丁治英 《海洋预报》 2011年第1期39-47,共9页
主要对0808号台风"凤凰"的登陆过程进行模拟试验。首先,利用GPS掩星资料反演的大气气压、温度和水汽资料以及云导风资料,对台风"凤凰"进行了三维变分同化及数值模拟试验。结果表明:同化不同资料,得到的台风初始场... 主要对0808号台风"凤凰"的登陆过程进行模拟试验。首先,利用GPS掩星资料反演的大气气压、温度和水汽资料以及云导风资料,对台风"凤凰"进行了三维变分同化及数值模拟试验。结果表明:同化不同资料,得到的台风初始场各不相同,对台风预报的影响也各不相同。同时同化GPS资料和云导风资料,对台风初始场的调整最大,对模拟台风登陆前后的路径、降水等均有一定程度的改善。其次,研究了资料同化中要素场调整的特征。发现初始场的调整在垂直方向上呈多峰结构,调整的显著性与资料有关也与要素有关,一般来说,低层的调整要大于高层。最后,利用同时同化GPS掩星与云导风资料的模拟结果,进一步分析这次台风过程的物理量场特征。发现:在模拟时段内,随着台风邻近大陆,水汽的源地由西南太平洋逐渐转变为南海。但自始至终存在着把丰富的水汽送入台风的水汽通道。在台风移动过程中,一直保持着强烈的上升运动,强的上升运动把低层暖湿空气向上输送,释放潜热为"凤凰"台风提供了发展的能源。 展开更多
关键词 GPS掩星资料 云导风 三维变分同化 台风模拟 物理量
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