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MRI-CGCM模式对东亚夏季风的模拟评估及订正 被引量:3
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作者 罗连升 段春锋 +3 位作者 杨玮 徐敏 程智 丁小俊 《大气科学》 CSCD 北大核心 2016年第6期1320-1332,共13页
本文利用CMAP月降水资料、NCEP再分析资料、NOAA的ERSST资料和日本气象厅海气耦合模式(MRI-CGCM)的输出结果,从东亚夏季风气候态、主模态和年际变率等方面分析了MRI-CGCM模式对东亚夏季风的预测性能,并且利用观测的东亚夏季风指数(EASMI... 本文利用CMAP月降水资料、NCEP再分析资料、NOAA的ERSST资料和日本气象厅海气耦合模式(MRI-CGCM)的输出结果,从东亚夏季风气候态、主模态和年际变率等方面分析了MRI-CGCM模式对东亚夏季风的预测性能,并且利用观测的东亚夏季风指数(EASMI)与模拟PC(principal component)的关系建立多元线性回归方程来订正EASMI(简称PC订正法)。结果表明:MRI-CGCM模式能够较好再现东亚夏季风降水和低层风场的气候态,但模拟的西北太平洋反气旋偏弱、偏东,使得模拟的副热带地区降水量偏小。模式较好地模拟出东亚夏季风降水第一模态(EOF1)及相应的低层风场,能够较好再现出EOF1对应El Ni?o衰减位相;模拟降水的EOF1与观测之间的空间相关系数(ACC)为0.72,且能较好地再现其对应的年际变率,其时间系数PC1与观测之间的相关系数为0.41,能模拟出观测EOF1的2 a和5 a主导周期;但模拟的我国以东梅雨锋区雨带位置偏南,这与模拟的西北太平洋反气旋位置偏南有关。模式对降水第二模态EOF2的模拟能力比EOF1明显下降,模拟EOF2与观测之间的ACC降到0.36;虽然模式能较好地再现出EOF2对应El Ni?o发展位相,但模拟的西太平洋反气旋位置偏南,使得雨带位置偏南,模拟的我国梅雨锋区雨带位于江南,与观测场上江南少雨相反。模式较好地模拟出我国东部夏季降水和气温空间异常分布和年际变化,模拟与观测夏季降水和气温的多年平均ACC分别为0.74和0.68。模式模拟我国东部、江淮流域和华南地区夏季降水多年平均PS评分分别为69、70和68分,略高于我国夏季降水业务预测多年平均评分(65分)。模拟的我国东部夏季气温与观测多年平均PS评分为74分。PC订正后EASMI与实况的相关系数由0.51提高到0.65、符号一致率由84%升到91%、标准差由0.75增大到1.4、大于1个标准差年数由6年变为12年,订正后在模拟变幅偏小和梅雨锋区雨带偏南等方面均有一定的改善,对应西太平洋反气旋位置和梅雨锋区雨带位置与实况较为吻合。 展开更多
关键词 东亚夏季风 主模态分析 海气耦合模式 模式订正
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GRAPES全球模式的误差评估和订正 被引量:13
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作者 佟铃 彭新东 +1 位作者 范广洲 常俊 《大气科学》 CSCD 北大核心 2017年第2期333-344,共12页
以欧洲中期预报中心的ERA-interim再分析资料为参考,对GRAPES全球模式的数值预报结果误差进行了评估,并运用基于历史资料的模式距平积分订正(ANO)方法,对数值预报结果进行了订正试验,检验了ANO方法对GRAPES模式全球中期天气预报的订正... 以欧洲中期预报中心的ERA-interim再分析资料为参考,对GRAPES全球模式的数值预报结果误差进行了评估,并运用基于历史资料的模式距平积分订正(ANO)方法,对数值预报结果进行了订正试验,检验了ANO方法对GRAPES模式全球中期天气预报的订正改进效果。对1984~2014逐年7月15~24日10天的预报结果订正前后对比分析表明,ANO方法对不同区域位势高度、温度等要素预报订正效果明显,31个个例200 h Pa位势高度一周预报距平相关系数平均提高0.05、均方根误差减少12 gpm。其它各层误差订正也显示类似结果,验证了ANO方法对提高GRAPES全球模式10天数值天气预报技巧的有效性,并与MOS(Model Output Statistics)方法对比,更便利、更经济,具有更好的可操作性以及业务预报应用能力。 展开更多
关键词 数值天气预报 GRAPES全球模式 误差订正 模式距平积分订正(ANO)方法 历史资料
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基于大尺度模式产品的误差订正与统计降尺度气象要素预报技术 被引量:35
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作者 佟华 郭品文 +5 位作者 朱跃建 王东勇 刘志丽 陈国华 李莉 盛黎 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第1期66-75,共10页
应用自适应卡尔曼滤波方法,对大尺度模式要素预报进行误差订正和降尺度精细化气象要素预报。并通过对订正系数科学选取的研究,改进了滤波方法的应用效果。通过对大尺度模式系统进行误差订正,改善了大尺度模式预报的准确率,提高了模式要... 应用自适应卡尔曼滤波方法,对大尺度模式要素预报进行误差订正和降尺度精细化气象要素预报。并通过对订正系数科学选取的研究,改进了滤波方法的应用效果。通过对大尺度模式系统进行误差订正,改善了大尺度模式预报的准确率,提高了模式要素,如2 m温度、10 m风等预报的精度,并基于改善了的大尺度模式预报场和高分辨率观测场,生成降尺度函数,得到高精度的气象要素预报产品,为精细化气象要素预报服务提供了有效的方法。 展开更多
关键词 模式产品误差订正 卡尔曼滤波 统计降尺度 精细化要素预报
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福建农学院农业气象站短序列气温订正模式 被引量:1
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作者 王振兴 《福建农学院学报》 CSCD 1989年第3期325-329,共5页
根据气候统计学有关理论,利用福建农学院农业气象站和福建省气象台1987年1,4,7和10月份逐日平均气温记录,通过回归分析,建立了该站短序列气温的订正模式.该模式可将该站短序列气温订正为长时期,也可作为插补方程及应用于气温序列非均一... 根据气候统计学有关理论,利用福建农学院农业气象站和福建省气象台1987年1,4,7和10月份逐日平均气温记录,通过回归分析,建立了该站短序列气温的订正模式.该模式可将该站短序列气温订正为长时期,也可作为插补方程及应用于气温序列非均一性的分析. 展开更多
关键词 气温 气候统计学 订正模式 气象站
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人工订正位涡改进模式初始场技术研究
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作者 宫宇 徐珺 +2 位作者 代刊 杨寅 杨舒楠 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第12期1498-1505,共8页
面对数值天气预报模式发展中的制约,如今气象界提出了预报员数据同化(data assimilation,DA)的理念,即将预报员的能力有机地融入到数值预报模式中以便发挥各自的优势。人工订正位涡改进模式初始场技术即充分体现了这一理念,其原理是利... 面对数值天气预报模式发展中的制约,如今气象界提出了预报员数据同化(data assimilation,DA)的理念,即将预报员的能力有机地融入到数值预报模式中以便发挥各自的优势。人工订正位涡改进模式初始场技术即充分体现了这一理念,其原理是利用了在中、高纬度气旋性环流场中,位涡(potential vortictiy,PV)场和卫星水汽图像(satellite water vapor imagery,WV)较好的对应关系检验数值预报,进而利用位涡的可反演性通过人工修改位涡场来订正数值预报,并已在部分国家实践中证明有着显著的改进模式预报性能的效果。本研究将通过分析对流层中高层的动力活跃区、位涡分布和卫星水汽图像暗区的关系检验模式偏差,进而通过人工订正位涡场和位涡反演,实现对模式初始场的修改,为预报员主观订正模式初始场、改进模式预报能力提供完整的技术流程。 展开更多
关键词 位涡 卫星水汽图像 位涡反演 模式偏差订正
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基于ECMWF模式的武汉市冬季高空气温订正预报研究
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作者 王瑞丽 马鹤翟 +3 位作者 程攀 李武阶 刘火胜 刘佩廷 《湖北农业科学》 2023年第S01期90-94,99,共6页
基于2016—2018年冬季武汉站1000、925、850、700、500 hPa的探空气温和ECMWF的72 h气温预报数据,分析了武汉站的高空气温预报误差,使用多元线性回归方法建立了预报误差订正方程。研究发现,ECMWF模式对于各层气温的预报平均偏高0.54℃,1... 基于2016—2018年冬季武汉站1000、925、850、700、500 hPa的探空气温和ECMWF的72 h气温预报数据,分析了武汉站的高空气温预报误差,使用多元线性回归方法建立了预报误差订正方程。研究发现,ECMWF模式对于各层气温的预报平均偏高0.54℃,1000~850 hPa平均预报误差随着高度增大,850 hPa上误差最大,高达0.77℃,预报偏高1.0℃以上的频次超过总数的1/3,850 hPa以上气温预报误差随着高度降低,500 hPa的预报误差最小。模式预报时效越长,高空气温预报误差越大,72 h时效平均预报误差高达0.80℃。基于ECMWF模式预报误差与850 hPa气温的相关关系,选取了两个订正预报因子,分别为22°N、112°E与33°N、112°E的温差及28°N、116°E与34°N、116°E的纬向风之差,并分层建立了气温预报误差订正方程。最后,对预报方程进行了检验,发现订正后各层气温误差均显著降低,误差平均降低了86.4%。 展开更多
关键词 高空气温 模式误差订正 多云线性回归 ECMWF模式 冬季 武汉市
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独龙杜英(杜英科)订正
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作者 陶德定 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期355-356,共2页
把独龙杜英(ElaeocarpusdulongensisH.Li,inF1.Dulongj.Reg.117.1993,nom.nud.)的主模式(Holotype)独龙江考察队1424号处理为灰木科或山矾科(Symp... 把独龙杜英(ElaeocarpusdulongensisH.Li,inF1.Dulongj.Reg.117.1993,nom.nud.)的主模式(Holotype)独龙江考察队1424号处理为灰木科或山矾科(Symplocaceae)的木核山矾(SymplocosxylopyrenaC.Y.WuexY.F.Wu)的异名;同时也把该新种的另一号同举模式(Paratype)独龙江考察队3099号处理为尖叶桂樱(Laurocerasusundulata(D.Don)Roem,Rosaceae)(蔷薇科)的异名。 展开更多
关键词 模式订正 独龙杜英 木核山矾 尖叶桂樱 新异名
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两类订正方案在集合均方根滤波土壤湿度同化中的对比研究
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作者 郭雅凯 王国杰 +1 位作者 沈菲菲 闵锦忠 《江苏农业科学》 2018年第12期210-218,共9页
利用Noah陆面模式,基于集合均方根滤波(ensemble square-root filter,简称ENSRF)算法,结合观测和模式2类订正方法,通过构建多个融合同化方案,进行土壤湿度同化研究。其中,模式订正采用粒子群优化算法估计模式参数,观测订正则将观测季节... 利用Noah陆面模式,基于集合均方根滤波(ensemble square-root filter,简称ENSRF)算法,结合观测和模式2类订正方法,通过构建多个融合同化方案,进行土壤湿度同化研究。其中,模式订正采用粒子群优化算法估计模式参数,观测订正则将观测季节性尺度的特征调整到与模式气候态相当的水平。结果表明,观测订正能够有效减少观测与模式季节尺度差异,从而间接减少同化中的观测误差,而模式订正则有效减少模式参数在同化中产生的误差;引入观测和模式订正后的同化都要优于原始观测且未订正模式的传统同化方案,而单独引入模式或者观测订正并不能够提供给同化方案最佳误差订正信息;结合尺度化的观测订正和参数优化的模式订正,能够使传统土壤湿度ENSRF估计方案得到最大程度的改善。 展开更多
关键词 集合均方根滤波 土壤湿度 观测订正 模式订正 融合同化方案
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基于CMIP5模式对四川盆地湿季降水与极端降水的研究 被引量:17
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作者 于灏 周筠珺 +4 位作者 李倩 姜琪 邱威腾 吴笛 崔雪锋 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第1期68-79,共12页
四川盆地是中国重要的农业和经济中心,湿季降水尤其极端降水情况显得尤为重要。基于“国际耦合模式比较计划第五阶段”(CMIP5)的多个模式结果评估未来湿季降水和极端降水的可能变化。首先,利用CRU数据检验了模式对1971-2000年5-9月四川... 四川盆地是中国重要的农业和经济中心,湿季降水尤其极端降水情况显得尤为重要。基于“国际耦合模式比较计划第五阶段”(CMIP5)的多个模式结果评估未来湿季降水和极端降水的可能变化。首先,利用CRU数据检验了模式对1971-2000年5-9月四川盆地降水的模拟能力。结果显示,31个模式中有17个模式的模拟能力较好,通过99%的空间相关性信度检验,重现了“东多西少”的空间形态。有21个模式与观测值的标准差之比小于2.5,所有模式的平均偏差率都小于50%。在此基础上,选取表现最好的3个模式,在订正后做模式集合平均(MME),展示在RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5的情形下,21世纪初期(2010-2039年)、中期(2040-2069年)、末期(2070-2099年)四川盆地湿季平均降水和湿季极端降水阈值的空间分布特征。结果显示,在RCP2.6的情形下,相对于1971-2000年的气候平均态,四川盆地湿季降水自东向西呈现“减-增-减”的形势,并且随着时间变化并无明显变化。在RCP4.5与RCP8.5的情形下,特征与RCP2.6不同,自东向西呈现“增-减-增”的形势。盆地东部湿季平均降水普遍增多,部分区域的变率达到了20%。对于极端降水阈值空间分布,特征与平均降水类似,三种情形下高值区均为在盆地中部偏东的一条南北走向的狭长带状区域。该区域内包括了成都、雅安、眉山、乐山等四川主要城市,并且随时间变化,该区域还有扩大的趋势,而RCP8.5模拟的降水要显著多于另两种情形。此外研究还发现,在全球变暖的背景下,四川盆地某一区域湿季平均降水减少的情况下,其极端降水阈值一定降低,反之不一定成立。只有当平均降水增幅超过10%时,该地区极端降水阈值才会增加。 展开更多
关键词 CMIP5 模式评估与订正 湿季 月平均降水与极端降水
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基于多机器学习算法耦合的空气质量数值预报订正方法研究及应用 被引量:10
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作者 肖宇 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2693-2701,共9页
应用多种机器学习算法进行时空耦合从而建立一种新的多模式集合预报订正算法(简称“ET-BPNN算法”),对4种常规污染物(NO_(2)、O_(3)、PM_(2.5)和PM_(10))的空气质量模型预报结果进行订正.订正方法分为两步,第一步中利用随机森林、极端... 应用多种机器学习算法进行时空耦合从而建立一种新的多模式集合预报订正算法(简称“ET-BPNN算法”),对4种常规污染物(NO_(2)、O_(3)、PM_(2.5)和PM_(10))的空气质量模型预报结果进行订正.订正方法分为两步,第一步中利用随机森林、极端随机树和梯度提升回归树3种机器学习算法,采用4个空气质量数值预报模式(CMAQ、CAMx、NAQPMS和WRFChem)的多尺度污染物浓度预报数据、中尺度天气模式(WRF)的气象因子预报数据(包括2 m温度、2 m相对湿度、10 m风速、10 m风向、气压和小时累计降水量)以及污染物浓度观测数据作为训练集,训练结果进入基于均方根误差的择优选择器,选取3种机器学习算法中优化效果最好的算法;在第二步中利用了BP神经网络算法,通过加权平均获得集合模式订正预报结果.结果表明:①与模式集合平均算法相比,ET-BPNN算法使NO_(2)、O_(3)、PM_(2.5)和PM_(10)浓度预报值与观测值之间的均方根误差分别减小了30.4%、18.9%、43.3%和38.1%.②ET-BPNN算法的优化效果较随机森林、极端随机树和梯度提升回归树3个机器学习算法有明显提升,与极端随机树算法相比,ET-BPNN算法使NO_(2)、O_(3)、PM_(2.5)和PM_(10)浓度预报值与观测值之间的均方根误差分别降低了42.7%、20.1%、19.7%和9.7%.③在易发生污染的秋冬季,ET-BPNN算法对PM_(2.5)浓度的预报具有明显的优化效果,此外该算法明显缩小了不同站点预报和不同预报时效之间的偏差,具有较好的鲁棒性.④对O_(3)和PM_(2.5)浓度预报而言,经ET-BPNN算法优化后的预报结果能够更好地把握污染过程,对污染物峰值浓度的预报也较模式集合平均算法更准确.研究显示,ET-BPNN算法提高了空气质量模式对污染物浓度的预报效果. 展开更多
关键词 机器学习 模式集合平均算法 模式集合预报订正算法(ET-BPNN算法)
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山东一次低涡切变型暖区暴雨大范围漏报原因 被引量:1
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作者 张萍萍 林修栋 张宁 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第8期953-965,共13页
低涡切变型暖区暴雨预报是山东省暴雨预报中的一个难点问题,2021年8月30—31日山东中部及半岛地区出现大范围暖区暴雨天气,主观预报强度偏弱,范围偏小,暴雨出现大范围漏报。本文利用常规数值模式资料、地面观测资料、雷达资料等对漏报... 低涡切变型暖区暴雨预报是山东省暴雨预报中的一个难点问题,2021年8月30—31日山东中部及半岛地区出现大范围暖区暴雨天气,主观预报强度偏弱,范围偏小,暴雨出现大范围漏报。本文利用常规数值模式资料、地面观测资料、雷达资料等对漏报原因进行回顾,结果表明:对大气综合稳定度特征、边界层暖锋锋生特征、超低空急流、低空急流与高空急流垂直相互作用,以及边界层和中层弱冷空气的作用判断不够全面,在环境场已经发生变化的情况下,仍然用前期短时间内模式检验结果作为未来模式降水订正的依据等,可能是导致此次暖区暴雨过程预报不足的主要原因;在今后类似预报中应全面分析条件不稳定、对流不稳定和对称不稳定特征,关注边界层假相当位温密集带和边界层暖锋锋生特征,考虑急流垂直三维结构以及不同高度弱冷空气的作用,并应依据环境场的变化特征,判断数值模式暴雨预报性能,进行合理的动态订正。 展开更多
关键词 暖区暴雨 预报偏差 对称不稳定 暖锋锋生 模式订正
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长三角地区短时临近融合定量降水预报
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作者 储海 孙敏 +4 位作者 刘梦娟 陈雷 戴建华 钟琦 茅懋 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第2期188-200,共13页
通过雷达外推及高分辨率数值模式预报相互订正融合,建立了时效6 h的长三角地区短时临近融合定量降水预报产品。采用一种主流的融合方案,并在外推、模式订正和融合方案上进行改进,完成了基于长三角地区11部雷达反射率组网和数值预报资料... 通过雷达外推及高分辨率数值模式预报相互订正融合,建立了时效6 h的长三角地区短时临近融合定量降水预报产品。采用一种主流的融合方案,并在外推、模式订正和融合方案上进行改进,完成了基于长三角地区11部雷达反射率组网和数值预报资料的COTREC外推扩展,基于韦伯变换的数值预报强度修正和基于目标识别匹配的位相修正,基于回波尺度和预报时效的动态权重系数调整和基于实况降水的动态Z-R关系选择等技术开发。结果表明融合方法能够延长外推预报时效,订正数值模式预报的强度及位置误差,预报效果总体优于两者。 展开更多
关键词 短时临近融合 雷达反射率预报 目标识别 模式订正
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激光雷达对半干旱地区云层的观测 被引量:4
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作者 张文煜 宋嘉尧 +3 位作者 胡文超 张镭 张宇 王晓妍 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期53-56,共4页
采用532nm激光雷达在兰州的观测数据,根据计算得到的消光系数,分析了半干旱地区城区及乡村上层云的生消过程、云量分布、云的光学厚度。结果表明:半干旱地区云的分布有一定规律,中云春季所处的高度比冬季的高,厚度变化的振荡范围比高云... 采用532nm激光雷达在兰州的观测数据,根据计算得到的消光系数,分析了半干旱地区城区及乡村上层云的生消过程、云量分布、云的光学厚度。结果表明:半干旱地区云的分布有一定规律,中云春季所处的高度比冬季的高,厚度变化的振荡范围比高云的要大,平均光学厚度较高云的也略大。无论中云、高云,春季的厚度变化振荡范围都比冬季的要大。云形成的光学厚度占大气柱总光学厚度的比例为2.6%~99.3%,无明显的规律。订正模式需要进一步研究。 展开更多
关键词 激光雷达 消光系数 云层 光学厚度 订正模式
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山东省初秋一次大范围强对流过程落区和抬升触发机制分析 被引量:22
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作者 侯淑梅 王秀明 +3 位作者 尉英华 李婕 张骞 谷山青 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第1期80-92,共13页
利用常规观测、加密自动站、多普勒天气雷达、风廓线雷达及NCEP再分析资料,对2016年9月11日山东省初秋大范围强对流天气的落区和抬升触发机制进行了分析。结果表明:受高空槽影响,有、无对流区上空大气层结均不稳定,大的对流有效位能(CA... 利用常规观测、加密自动站、多普勒天气雷达、风廓线雷达及NCEP再分析资料,对2016年9月11日山东省初秋大范围强对流天气的落区和抬升触发机制进行了分析。结果表明:受高空槽影响,有、无对流区上空大气层结均不稳定,大的对流有效位能(CAPE)与小的对流抑制能量(CIN)环境条件下,强对流云团呈现"遍地开花型",抬升触发成为强对流发生的关键因素。地面辐合线、干线、海风锋、冷池出流是主要的抬升触发系统。由于对流抑制小,抬升强迫一般不需要太强,不同区域雷暴的抬升机制不同,鲁西北地区强对流天气由地面辐合线抬升触发,山东半岛地区的对流是由海风锋与冷锋共同触发,而鲁中地区强对流则由老的雷暴的冷池前沿阵风锋抬升触发,鲁东南地区的对流是由干线与地面辐合线共同作用造成的。辐合线抬升强迫的大小很重要,其量化可通过边界层散度衡量。在同样具备地面辐合线的情况下,不同温湿性质气团的中尺度边界对雷暴触发起关键作用。预报落区的偏差主要是因为短期阶段无法获取低空东南风气流这一关键中尺度系统,不同起报时间模式预报的调整趋势、季节等因素是对流强度预报偏弱的主要原因。经验表明,通过对大量个例的分析研究,提高对数值模式的订正能力是提高预报准确率的有效方法。 展开更多
关键词 初秋强对流 落区 抬升触发机制 中尺度边界 订正数值模式
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误差逐步逼近法在太阳辐射短期预报中的应用 被引量:11
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作者 陈正洪 孙朋杰 张荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2377-2383,共7页
基于武汉市2011年~2012年4个典型月逐时总辐射观测值和中尺度数值天气预报模式(wRF)模拟值。通过以误差逐步逼近方法实现预报效果的提高,即以逐时清晰度指数为因变量,以14个模式输出因子浓缩的4个主分量为自变量,建立清晰度指数MO... 基于武汉市2011年~2012年4个典型月逐时总辐射观测值和中尺度数值天气预报模式(wRF)模拟值。通过以误差逐步逼近方法实现预报效果的提高,即以逐时清晰度指数为因变量,以14个模式输出因子浓缩的4个主分量为自变量,建立清晰度指数MOS预报方程;以预报误差为因变量,分析并遴选预报因子,建立预报方程;重复第二步过程,进一步减少预报误差。结果表明:1)常规MOS方法预报辐射值的年平均绝对百分比误差、相对均方根误差分别为22.1%、27.8%,对常规MOS预报的误差进行2次再预报后,年预报结果的两项误差进一步降至17.4%、22.4%,与常规MOS法相比,预报误差分别下降4.7%、5.4%;2)第一次误差的主要影响因子为清晰度指数,第二次误差的主要影响因子为时角(一天中不同时刻);3)经过两次误差逐步逼近后,两项误差分别下降3.8%(5月份)~5.4%(8月份)、4.5%(10月份)~6.9%(8月份)。可见,误差逐步逼近法有逐步改善辐射预报效果的作用。 展开更多
关键词 误差逐步逼近 太阳辐射 模式输出统计订正(MOS) 清晰度指数 时角 模型改进
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