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混合截断尺度Blending方案及其在西南区域模式中的应用
被引量：
1
1
作者
田高山
陈耀登
+1 位作者
高庆九
臧增亮
《高原气象》
CSCD
北大核心
2022年第6期1630-1641,共12页
西南区域地形复杂多样,产生的灾害性天气系统往往具有多尺度特征,各个尺度的波动信息均影响着天气系统的发生发展。为了在循环同化过程中及时并恰当地引入来自全球模式背景场的信息,修正区域模式对大尺度波段信息的分析和预报偏差,本文...
西南区域地形复杂多样,产生的灾害性天气系统往往具有多尺度特征,各个尺度的波动信息均影响着天气系统的发生发展。为了在循环同化过程中及时并恰当地引入来自全球模式背景场的信息,修正区域模式对大尺度波段信息的分析和预报偏差,本文以西南区域为研究背景,根据不同类型模式变量的长度尺度特征,将风场的截断尺度与温湿变量的截断尺度进行差异化设置,提出了混合截断尺度的Blending方案,并基于西南区域循环同化系统进行了为期一周的批量循环同化试验和个例结果诊断分析。结果表明,统一和混合截断尺度的Blending方案均能减小循环同化过程中的分析和预报偏差,而混合截断尺度的Blending方案通过对动力场和温湿场采用不同的截断尺度,分别引入更符合动力场和温湿度场尺度特征的全球背景场信息,进一步减小了区域背景场的偏差,提高了循环同化分析的连续性和气象要素预报的准确度。在降水个例分析中,模式在地形陡峭区域出现了明显的降水虚报和落区偏差,混合截断尺度Blending方案能进一步降低大量级降水的虚报率,改进了对降水量级和落区的预报,提高了降水预报准确度。
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关键词
西南区域
循环同化
Blending方案
截断尺度
降水预报
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职称材料
基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度
被引量：
4
2
作者
姜浩
赵中阔
+1 位作者
樊伟
宋金宝
《海洋与湖沼》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期1138-1150,共13页
基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方...
基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。
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关键词
海气通量
涡相关法
截断
时间
尺度
经验模态分解
小波分解
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职称材料
海气通量涡相关法计算中的时间尺度分析
被引量：
3
3
作者
黄艳松
宋金宝
范聪慧
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期114-119,共6页
基于黄海上连续14 d的浮标观测资料,采用多尺度分解法确定了海气通量涡相关法计算中的截断时间尺度,并分析了该截断时间尺度的特征及其对感热通量计算的影响。研究结果是:由多尺度分解法获得的湍通量截断时间尺度可将总通量中湍通量和...
基于黄海上连续14 d的浮标观测资料,采用多尺度分解法确定了海气通量涡相关法计算中的截断时间尺度,并分析了该截断时间尺度的特征及其对感热通量计算的影响。研究结果是:由多尺度分解法获得的湍通量截断时间尺度可将总通量中湍通量和中尺度通量分离开来,截断时间尺度随着湍流强度或水平风速的增加而增加,且感热通量的截断时间尺度大于动量通量的截断时间尺度;在弱湍流状态下(σw<0.3 m/s),动量通量和感热通量的截断时间尺度主要分布在100 s左右,湍通量和总通量之间差别较大;在湍流较强时(σw>0.3 m/s),动量通量和感热通量的截断时间尺度主要分布在800 s左右,湍通量和总通量之间差别较小;通过计算和分析不同截断时间尺度下感热通量的平均值和不确定性,可以看出截断时间尺度对感热通量的平均值的影响较小,但对感热通量的不确定性有很大的影响,这两种影响之间的差别会随着湍流强度的增加而减小。海气通量涡相关法计算中,正确的截断时间尺度的选取可以获得真实可靠的海气通量数据,也为进一步认识和了解上层海洋与大气之间的相互作用提供重要的科学依据。
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关键词
平均时间
尺度
海气通量
谱隙
多
尺度
分解法
截断
时间
尺度
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职称材料
题名
混合截断尺度Blending方案及其在西南区域模式中的应用
被引量：
1
1
作者
田高山
陈耀登
高庆九
臧增亮
机构
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心
国防科技大学气象海洋学院
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2022年第6期1630-1641,共12页
基金
国家自然科学基金项目(42075148)
国家重点研发计划重点专项项目(2017YFC1502102)。
文摘
西南区域地形复杂多样,产生的灾害性天气系统往往具有多尺度特征,各个尺度的波动信息均影响着天气系统的发生发展。为了在循环同化过程中及时并恰当地引入来自全球模式背景场的信息,修正区域模式对大尺度波段信息的分析和预报偏差,本文以西南区域为研究背景,根据不同类型模式变量的长度尺度特征,将风场的截断尺度与温湿变量的截断尺度进行差异化设置,提出了混合截断尺度的Blending方案,并基于西南区域循环同化系统进行了为期一周的批量循环同化试验和个例结果诊断分析。结果表明,统一和混合截断尺度的Blending方案均能减小循环同化过程中的分析和预报偏差,而混合截断尺度的Blending方案通过对动力场和温湿场采用不同的截断尺度,分别引入更符合动力场和温湿度场尺度特征的全球背景场信息,进一步减小了区域背景场的偏差,提高了循环同化分析的连续性和气象要素预报的准确度。在降水个例分析中,模式在地形陡峭区域出现了明显的降水虚报和落区偏差,混合截断尺度Blending方案能进一步降低大量级降水的虚报率,改进了对降水量级和落区的预报,提高了降水预报准确度。
关键词
西南区域
循环同化
Blending方案
截断尺度
降水预报
Keywords
Southwest region
update cycle assimilation
blending scheme
truncation scale
precipitation forecast
分类号
P456.7 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度
被引量：
4
2
作者
姜浩
赵中阔
樊伟
宋金宝
机构
浙江大学海洋学院
中国气象局广州热带海洋气象研究所
出处
《海洋与湖沼》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期1138-1150,共13页
基金
国家自然科学基金项目
41576013号
文摘
基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。
关键词
海气通量
涡相关法
截断
时间
尺度
经验模态分解
小波分解
Keywords
air-sea flux
eddy covariance method
cutoff time scale
empirical mode decomposition
wavelet decomposition
分类号
P731 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
海气通量涡相关法计算中的时间尺度分析
被引量：
3
3
作者
黄艳松
宋金宝
范聪慧
机构
中国科学院海洋研究所环流与波动重点实验室
中国科学院研究生院
出处
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期114-119,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(2011CB403501)
国家自然科学基金(40876012)
国家基金委创新群体项目(40821004)
文摘
基于黄海上连续14 d的浮标观测资料,采用多尺度分解法确定了海气通量涡相关法计算中的截断时间尺度,并分析了该截断时间尺度的特征及其对感热通量计算的影响。研究结果是:由多尺度分解法获得的湍通量截断时间尺度可将总通量中湍通量和中尺度通量分离开来,截断时间尺度随着湍流强度或水平风速的增加而增加,且感热通量的截断时间尺度大于动量通量的截断时间尺度;在弱湍流状态下(σw<0.3 m/s),动量通量和感热通量的截断时间尺度主要分布在100 s左右,湍通量和总通量之间差别较大;在湍流较强时(σw>0.3 m/s),动量通量和感热通量的截断时间尺度主要分布在800 s左右,湍通量和总通量之间差别较小;通过计算和分析不同截断时间尺度下感热通量的平均值和不确定性,可以看出截断时间尺度对感热通量的平均值的影响较小,但对感热通量的不确定性有很大的影响,这两种影响之间的差别会随着湍流强度的增加而减小。海气通量涡相关法计算中,正确的截断时间尺度的选取可以获得真实可靠的海气通量数据,也为进一步认识和了解上层海洋与大气之间的相互作用提供重要的科学依据。
关键词
平均时间
尺度
海气通量
谱隙
多
尺度
分解法
截断
时间
尺度
Keywords
average time scale air-sea fluxes spectral gap multiresolution decomposition cutoff time scale
分类号
P731 [天文地球—海洋科学]
P732 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混合截断尺度Blending方案及其在西南区域模式中的应用
田高山
陈耀登
高庆九
臧增亮
《高原气象》
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度
姜浩
赵中阔
樊伟
宋金宝
《海洋与湖沼》
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
海气通量涡相关法计算中的时间尺度分析
黄艳松
宋金宝
范聪慧
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
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