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二阶精度半隐式半拉格朗日轨迹计算和时间积分方案在GRAPES区域模式中的应用被引量：5: 1; 作者张旭黄伟陈葆德《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期557-565,共9页; 将两时间层稳定外插方案(Stable Extrapolation Two-Time-Level Scheme,SETTLS)引入GRAPES区域模式,并将其用于上游点和非线性项的时间外插计算。对线性项采用二阶精度的非中央权重时间平均,并取等温参考大气的温度大于实际大气平均温度... 展开更多; 关键词两时间层稳定外插方案(SETTLS) 半隐式半拉格朗日(sisl)时间积分上游点计算衰减作用参考大气温度; 在线阅读下载PDF 职称材料

预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用被引量：3: 2; 作者张红亮沈学顺苏勇《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期280-288,共9页; CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间... 展开更多; 关键词预估-校正法二时间层半隐式半拉格朗日方案 CMA-GFS; 在线阅读下载PDF 职称材料

位温方程拉格朗日平流计算方案的改进及其在GRAPES_GFS全球模式的应用: 3; 作者张红亮沈学顺《气象》 CSCD 北大核心 2021年第4期463-470,共8页; GRAPES全球数值预报系统(GRAPES_GFS)个例试验中,模式高层垂直速度在南极大陆上空会出现较大的计算噪音,进而影响模式的积分稳定性,甚至积分中断。对GRAPES_GFS的动力框架以及动力、物理耦合方案进行诊断分析,发现位势温度在拉格朗日上... 展开更多; 关键词二时间层半隐式半拉格朗日方案位温方程垂直非插值拉格朗日平流; 在线阅读下载PDF 职称材料

非静力中尺度模式的现状及发展趋势被引量：3: 4; 作者杨学胜陈德辉 +1 位作者张红亮胡江林《气象》 CSCD 北大核心 2004年第1期3-7,共5页; 随着高性能计算机与大气探测技术的发展 ,使得非静力中尺度数值预报模式的业务化成为可能 ,世界上主要的气象中心最近几年纷纷发展非静力中尺度模式 ,并取得了重要进展 ,这其中尤以英国气象局新发展的非静力通用模式最为突出。基于此 ,... 展开更多; 关键词非静力中尺度模式半隐式半拉格朗日方案数值预报; 在线阅读下载PDF 职称材料

GRAPES区域扰动预报模式动力框架设计及检验被引量：1: 5; 作者冯业荣薛纪善 +1 位作者陈德辉吴凯昕《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期805-815,共11页; 设计了适用于四维变分同化系统的扰动预报模式GRAPES_PF。根据GRAPES的地形追随坐标非静力原始方程组,采用小扰动分离方法推导微分形式的线性扰动预报方程组,并利用与GRAPES非线性模式相似的数值求解方案求解线性扰动微分方程组。在设... 展开更多; 关键词扰动预报模式 GRAPES非线性模式四维变分同化半隐式半拉格朗日方案亥姆霍兹方程; 在线阅读下载PDF 职称材料

中国业务数值天气预报自主发展中的理论和方法创新: 6; 作者沈学顺苏勇 +8 位作者李兴良韩威杨俊马占山刘永柱张旭唐杰陈贤翁富忠《气象》 2025年第11期1293-1320,共28页; 数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技,是衡量国家气象现代化水平的关键标志。在我国数值天气预报的自主创新历程中,以全球/区域同化预报系统(GRAPES)为核心的全面业务体系的建立,是具有里程碑意义的事件,标志着从技术引进... 展开更多; 关键词数值天气预报 GRAPES 半隐式半拉格朗日(sisl) 有限体积方法物理过程参数化四维变分卫星资料同化; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名二阶精度半隐式半拉格朗日轨迹计算和时间积分方案在GRAPES区域模式中的应用被引量：5: 1; 作者张旭黄伟陈葆德; 机构中国气象局台风数值预报重点实验室中国气象局上海台风研究所; 出处《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期557-565,共9页; 基金国家公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206006); 文摘将两时间层稳定外插方案(Stable Extrapolation Two-Time-Level Scheme,SETTLS)引入GRAPES区域模式,并将其用于上游点和非线性项的时间外插计算。对线性项采用二阶精度的非中央权重时间平均,并取等温参考大气的温度大于实际大气平均温度,以保证半隐式积分方案的稳定性。原GRAPES时间积分方案对线性项做一阶非中央权重时间平均,对参考大气的选择并无限制,而为保证稳定性,须取较大的非中央权重系数,但非中央权重系数会对低波数波动产生较强的衰减作用。理想试验结果表明,相比原GRAPES半隐式半拉格朗日(SISL)时间积分方案,新SISL时间积分方案计算稳定且对波动的衰减作用较弱。; 关键词两时间层稳定外插方案(SETTLS) 半隐式半拉格朗日(sisl)时间积分上游点计算衰减作用参考大气温度; Keywords Semi-implicit semi-Lagrangian（sisl）time integration Departure point calculation Damping effect Reference atmosphere temperature; 分类号 P435 [天文地球—大气科学及气象学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用被引量：3: 2; 作者张红亮沈学顺苏勇; 机构中国气象局地球系统数值预报中心中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室; 出处《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期280-288,共9页; 基金国家重点研发计划项目(2017YFC1501901、2018YFC1505705)。; 文摘 CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL/P-C),以减少时间外插的影响;半隐式系数由原来的0.72减小到0.55,构造准二阶精度的时间积分方案。理想试验和实际资料试验证明新方案可以改善CMA-GFS的精确度、稳定性和质量守恒。0.25°水平分辨率下积分时间步长可以由300 s增大到450 s,模式总体计算效率提高20%。; 关键词预估-校正法二时间层半隐式半拉格朗日方案 CMA-GFS; Keywords Predictor-Corrector Two-time-level sisl CMA-GFS; 分类号 P435 [天文地球—大气科学及气象学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名位温方程拉格朗日平流计算方案的改进及其在GRAPES_GFS全球模式的应用: 3; 作者张红亮沈学顺; 机构国家气象中心; 出处《气象》 CSCD 北大核心 2021年第4期463-470,共8页; 基金国家重点研发计划(2017YFC1501904)资助。; 文摘 GRAPES全球数值预报系统(GRAPES_GFS)个例试验中,模式高层垂直速度在南极大陆上空会出现较大的计算噪音,进而影响模式的积分稳定性,甚至积分中断。对GRAPES_GFS的动力框架以及动力、物理耦合方案进行诊断分析,发现位势温度在拉格朗日上游点上的垂直插值是垂直速度噪音产生的主要原因。2013年7月实际资料试验表明,在位温方程中引入垂直非插值的拉格朗日平流方案,可以减少或消除该计算噪音。使用新的方案后,北半球和热带地区模式预报的整体性能得到了明显提高,8 d预报的全球质量损失较为严重的问题也得到了缓解。; 关键词二时间层半隐式半拉格朗日方案位温方程垂直非插值拉格朗日平流; Keywords two-time-level semi-implicit semi-Lagrangian(2Tsisl) potential temperature equation non-interpolation Lagrangian vertical advection; 分类号 P456 [天文地球—大气科学及气象学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名非静力中尺度模式的现状及发展趋势被引量：3: 4; 作者杨学胜陈德辉张红亮胡江林; 机构中国气象科学研究院; 出处《气象》 CSCD 北大核心 2004年第1期3-7,共5页; 基金中国气象科学研究院课题 70 4 6 2 0 0 1 9Y 2 86 3项目 2 0 0 2AA1 0 4 2 1 0资助; 文摘随着高性能计算机与大气探测技术的发展 ,使得非静力中尺度数值预报模式的业务化成为可能 ,世界上主要的气象中心最近几年纷纷发展非静力中尺度模式 ,并取得了重要进展 ,这其中尤以英国气象局新发展的非静力通用模式最为突出。基于此 ,介绍了近年来国际上发达国家的非静力中尺度预报模式的现状及发展方向。; 关键词非静力中尺度模式半隐式半拉格朗日方案数值预报; Keywords non hydrostatic meso scale model semi implicit semi Lagrangian; 分类号 P456.7 [天文地球—大气科学及气象学] P458.2 [天文地球—大气科学及气象学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名GRAPES区域扰动预报模式动力框架设计及检验被引量：1: 5; 作者冯业荣薛纪善陈德辉吴凯昕; 机构中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室中国气象科学研究院国家气象中心; 出处《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期805-815,共11页; 基金国家自然科学基金联合基金项目(U1811464) 国家重点研发计划重点专项项目(2018YFC1506900)。; 文摘设计了适用于四维变分同化系统的扰动预报模式GRAPES_PF。根据GRAPES的地形追随坐标非静力原始方程组,采用小扰动分离方法推导微分形式的线性扰动预报方程组,并利用与GRAPES非线性模式相似的数值求解方案求解线性扰动微分方程组。在设计扰动预报模式时采用了两个时间层半隐式半拉格朗日方案对动量方程、热力学方程、水汽方程和连续方程进行时间差分,空间差分方案的变量分布水平方向采用Arakawa C跳点网格,垂直方向采用Charney/Phillips跳层。利用代数消元法进一步推导得到只包含未来时刻扰动Exner气压的亥姆霍兹方程,进而通过广义共轭余差法(GCR)求解,在此基础上得到未来时刻扰动量的预报值。基于所开发的扰动模式开展了数值试验。首先在非线性模式中施加一个中尺度初始扰动高压,得到初始扰动在非线性模式中的后续演变,然后将相同的初始扰动作为扰动模式的初值进行时间积分,将扰动模式预报的结果与非线性模式的结果做了对比。结果表明,所开发的扰动模式GRAPES_PF较好地模拟了惯性重力内波的传播过程:初始高压扰动激发了一个迅速向外传播的惯性重力内波,在气压场向风场适应的过程中,水平风场、垂直运动、位温和湿度等变量均出现了扰动增量,与非线性模式得到的结果相当接近。GRAPES_PF作为GRAPES非线性模式的合理线性模式为建立基于线性扰动预报的区域四维变分同化系统奠定了科学基础。; 关键词扰动预报模式 GRAPES非线性模式四维变分同化半隐式半拉格朗日方案亥姆霍兹方程; Keywords Perturbation forecast model GRAPES nonlinear model Four dimensional variational data assimilation(4D-Var) Semi-implicit semi-Lagrangian scheme Helmholtz equation; 分类号 P456.7 [天文地球—大气科学及气象学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名中国业务数值天气预报自主发展中的理论和方法创新: 6; 作者沈学顺苏勇李兴良韩威杨俊马占山刘永柱张旭唐杰陈贤翁富忠; 机构中国气象局地球系统数值预报中心; 出处《气象》 2025年第11期1293-1320,共28页; 基金国家自然科学基金项目(42090032、42275168)共同资助。; 文摘数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技,是衡量国家气象现代化水平的关键标志。在我国数值天气预报的自主创新历程中,以全球/区域同化预报系统(GRAPES)为核心的全面业务体系的建立,是具有里程碑意义的事件,标志着从技术引进到自主创新的重大跨越。本文重点综述了新世纪以来GRAPES发展过程中在核心技术方面取得的原创性成果,主要包括预估-修正的半隐式半拉格朗日时间积分方案、多矩约束有限体积方法、高精度正定保形平流方案、双参数云物理方案、尺度自适应湍流参数化方案、快速辐射传输模式、非静力全球模式的切线和伴随模式、有约束卫星资料偏差订正、FY-4红外高光谱同化算法等方面的自主创新发展。这些突破是基础研究与业务实践紧密结合的成果,全面提升了我国自主研发的数值天气模式的预报性能。; 关键词数值天气预报 GRAPES 半隐式半拉格朗日(sisl) 有限体积方法物理过程参数化四维变分卫星资料同化; Keywords numerical weather prediction(NWP) GRAPES semi-implicit semi-Lagrangian(sisl) finite volume method physical process parameterization four-dimensional variation(4DVar) satellite data assimilation; 分类号 P456 [天文地球] P409 [天文地球—大气科学及气象学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

	题名	作者	出处	发文年	被引量	操作
1	二阶精度半隐式半拉格朗日轨迹计算和时间积分方案在GRAPES区域模式中的应用	张旭黄伟陈葆德	《气象学报》 CAS CSCD 北大核心	2015	5	在线阅读下载PDF 职称材料
2	预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用	张红亮沈学顺苏勇	《气象学报》 CAS CSCD 北大核心	2022	3	在线阅读下载PDF 职称材料
3	位温方程拉格朗日平流计算方案的改进及其在GRAPES_GFS全球模式的应用	张红亮沈学顺	《气象》 CSCD 北大核心	2021	0	在线阅读下载PDF 职称材料
4	非静力中尺度模式的现状及发展趋势	杨学胜陈德辉张红亮胡江林	《气象》 CSCD 北大核心	2004	3	在线阅读下载PDF 职称材料
5	GRAPES区域扰动预报模式动力框架设计及检验	冯业荣薛纪善陈德辉吴凯昕	《气象学报》 CAS CSCD 北大核心	2020	1	在线阅读下载PDF 职称材料
6	中国业务数值天气预报自主发展中的理论和方法创新	沈学顺苏勇李兴良韩威杨俊马占山刘永柱张旭唐杰陈贤翁富忠	《气象》	2025		在线阅读下载PDF 职称材料