ECMWF细网格10 m风预报在象山港海域的评估与订正

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作者 杨怡曼 邓琪 +2 位作者 张晟宁 朱晓翠 郑健 《海洋预报》 北大核心 2025年第3期45-55,共11页

系统评估了欧洲中期天气预报中心EC细网格10 m风24 h预报产品在象山港海域的准确性,选取2016—2020年1月、4月、7月、10月的EC预报资料,与象山港不同区域3个代表站点的实测风速和风向资料进行对比分析,探讨概率密度匹配法及长短期记忆... 系统评估了欧洲中期天气预报中心EC细网格10 m风24 h预报产品在象山港海域的准确性,选取2016—2020年1月、4月、7月、10月的EC预报资料,与象山港不同区域3个代表站点的实测风速和风向资料进行对比分析,探讨概率密度匹配法及长短期记忆神经网络模型对预报的订正效能。结果表明:相比于平均风速,极大风速的EC预报结果与象山港海域的实测结果更接近。具体而言,EC对内港6级风的预报效果最好,外港预报效果的季节差异明显,春夏季对4级风的预报效果较好,秋冬季对7级风的预报效果较好。EC在外港极大风速预报上的优势明显,各站点风速预报偏差中位数(0.15~2.50 m/s)维持在较低水平,且春夏季偏差离散性小,秋冬季增大;相反,在内港区域的秋冬季表现出较低的偏差离散性。在风向预报上,EC对偏北、东南及西南风向的预报误差偏小,但对偏南风向的预报能力较差。特别地,对外港区域的风向预报整体表现更为稳定和准确。与概率密度匹配法相比,长短期记忆神经网络模型在风速预报订正上展现出全面优势,尤其在大风速等级下的订正效果明显更优,更有利于提升沿海及近海区域大风速预报的准确性。 展开更多

关键词 象山港 欧洲中期天气预报中心 10 m风 评估 订正

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2009—2015年ECMWF热带气旋集合预报的检验及分析 被引量：13

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作者 杨国杰 沙天阳 程正泉 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第2期277-283,共7页

本文从四个方面检验分析了ECMWF 2009—2015年西北太平洋热带气旋集合平均预报性能。结果表明:集合预报对路径的预测能力逐年提高,对强度预报整体偏弱。随着热带气旋强度增强,集合预报对移速和移向的预测能力提高,而移向预报偏左、移速... 本文从四个方面检验分析了ECMWF 2009—2015年西北太平洋热带气旋集合平均预报性能。结果表明:集合预报对路径的预测能力逐年提高,对强度预报整体偏弱。随着热带气旋强度增强,集合预报对移速和移向的预测能力提高,而移向预报偏左、移速预报偏慢、强度预测偏弱的现象较明显。将影响热带气旋的引导气流分为偏强、中等、偏弱三类,引导气流偏弱时热带气旋移动偏慢,因此移向预报的不确定性大;而引导气流偏强时热带气旋移向明确,只是移速预报不稳定。进入南海的三类路径热带气旋,集合预报对西行、西北行两类的移速、移向预报效果较好,而西行后北折的预报较差,在热带气旋北折前,移向预报发散度很大,向北转折后移向趋于稳定,移速预报的误差相对较大。这几种情形的检验结果,在热带气旋集合预报的业务应用中值得注意。 展开更多

关键词 热带气旋 欧洲中期天气预报中心(ecmwf) 集合预报 检验

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中期数值预报系统T213L31在IBM/SP高性能计算机上的建立 被引量：12

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作者 陈起英 金之雁 +2 位作者 伍湘君 姚明明 Ali Mechentel 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第5期523-533,共11页

在引进欧洲中期天气预报中心 (ECMWF)的全球谱模式的基础上 ,通过对原模式的分析改造 ,首次以分布与共享相结合的方式在国家气象中心IBM/SP高性能计算机上实现了全球谱模式的高效运行。采用调整向量长度、优化程序设计、完善消息传递机... 在引进欧洲中期天气预报中心 (ECMWF)的全球谱模式的基础上 ,通过对原模式的分析改造 ,首次以分布与共享相结合的方式在国家气象中心IBM/SP高性能计算机上实现了全球谱模式的高效运行。采用调整向量长度、优化程序设计、完善消息传递机制和实现MPI与OpenMP的混合并行编程等方法 ,减少模式的通信量、计算量和内存的使用量 ,提高了计算效率。实现了在T2 1 3L31分辨率条件下 ,1 0天预报可以在 3h之内完成 ,达到业务对时限的要求。建立了与T2 1 3L31全球谱模式相配套的最优插值 (OI)并行处理分析系统 ,解决了由于观测站点在全球不均匀分布所带来的计算负载不均衡问题。在此基础上 ,实现了T2 1 展开更多

关键词 T213 谱模式 ecmwf 数值预报系统 中期天气预报 资料同化 国家气象中心 高性能计算机 IBM 消息传递机制

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欧洲中心臭氧再分析资料与HALOE观测资料的对比分析 被引量：4

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作者 施春华 郑彬 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期828-835,共8页

利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA40计划中给出的臭氧再分析资料,与卤素掩星试验(Halogen Occultation Experiment,HA-LOE)观测资料进行了对比,在季节、年际变化上估计了HALO... 利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA40计划中给出的臭氧再分析资料,与卤素掩星试验(Halogen Occultation Experiment,HA-LOE)观测资料进行了对比,在季节、年际变化上估计了HALOE臭氧资料噪音—信号比,结果表明,在季节和年际尺度上,HALOE臭氧资料在平流层大部分地区都有显著的信号。ECMWF臭氧资料与HALOE资料的对比结果指出,ERA40的臭氧再分析资料在季节变化上非常接近卫星观测资料;在年际尺度上,ECMWF臭氧资料在热带平流层中部的变化偏弱,而在中低层中纬度的变化偏强。 展开更多

关键词 臭氧 欧洲中期天气预报中心 卤素掩星试验

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斜剖面图的设计及在PM2.5中期潜势预报中的应用 被引量：1

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作者 毛卓成 瞿元昊 +3 位作者 许建明 余钟奇 施春红 杨丹丹 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3312-3321,共10页

本文将强降水潜势预报的“配料法”原理引入到环境预报中,选取ECMWF数值预报产品中的700hPa相对湿度、1000hPa风向风速和850hPa温度作为气象要素“配料”,沿占比最多的冷空气输送路径穿过华北重污染区和上海,设计制作了未来10d气象要素... 本文将强降水潜势预报的“配料法”原理引入到环境预报中,选取ECMWF数值预报产品中的700hPa相对湿度、1000hPa风向风速和850hPa温度作为气象要素“配料”,沿占比最多的冷空气输送路径穿过华北重污染区和上海,设计制作了未来10d气象要素“配料”时空斜剖面图,并具体定义了业务中常见的典型污染过程(冷空气输送、干静稳和湿静稳累积)和清洁过程(冷空气清洁、湿沉降清洁)共5种图形的识别特征.该斜剖面图由于融合了单站时序图和单时次空间面图的优点,无需一张张翻阅天气形势图,显著缩短了看图分析时间;斜剖面图还建立了气象要素图形特征、污染气象条件和PM2.5污染潜势三者的对应关系,通过图形特征可以快速掌握区域内天气形势演变情况,识别出上述典型污染和清洁过程,最终得出PM2.5中期污染潜势,便于在业务中应用和推广.一次典型污染个例应用显示,斜剖面图和污染实况的图形型态特征非常相似,斜剖面图中静稳累积和冷空气输送过程图形特征辨识度高,区域和单站提前5d的预报结论和实况较为一致;进一步评估显示,2018年冬季期间预报时效5d以内的TS评分维持在0.32~0.50区间,未来10d的预报准确率维持在74.4%~86.7%区间. 展开更多

关键词 中期潜势预报 欧洲中期天气预报中心 配料法 斜剖面图 图形特征

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NCEP和ECMWF资料表征南海夏季风的差异 被引量：8

6

作者 郑彬 谷德军 李春晖 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期217-222,共6页

比较美国国家环境预报中心(NCEP)和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的再分析资料,分析了二者用低层风场表征南海夏季风上的差异。结果表明,NCEP得到的南海夏季风指数有明显的减小趋势,而ECMWF则没有;二者在年际尺度上都能较好地表征南海夏... 比较美国国家环境预报中心(NCEP)和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的再分析资料,分析了二者用低层风场表征南海夏季风上的差异。结果表明,NCEP得到的南海夏季风指数有明显的减小趋势,而ECMWF则没有;二者在年际尺度上都能较好地表征南海夏季风强度,而年代际尺度上有明显的位相差。与西沙站的探空资料比较结果表明,NCEP在经向风上更接近观测资料,而经向风的趋势变化正是西沙站西南风减小趋势的主要贡献项;ECMWF资料在年代际尺度变化上更接近观测资料。与1998年南海夏季风试验SCSMEX的再分析资料比较显示,NCEP资料在空间上与SCSMEX资料更相似。 展开更多

关键词 美国国家环境预报中心 欧洲中期天气预报中心 再分析资料 南海夏季风

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EC模式和GFS模式对黄渤海10m风速预报性能对比分析 被引量：5

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作者 王彬 李文博 +3 位作者 李锐 侯乔琨 孙雅文 刘桂艳 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2023年第4期64-71,共8页

采用黄渤海10个海上浮标和5个近岸海洋站的风速观测资料作为实况,对2021年欧洲中期天气预报中心(EC)和美国国家环境预报中心全球预报系统(GFS)的10m风速预报产品进行检验评估和对比分析。结果表明:EC模式的整体预报效果优于GFS模式,其... 采用黄渤海10个海上浮标和5个近岸海洋站的风速观测资料作为实况,对2021年欧洲中期天气预报中心(EC)和美国国家环境预报中心全球预报系统(GFS)的10m风速预报产品进行检验评估和对比分析。结果表明:EC模式的整体预报效果优于GFS模式,其中EC模式24~72 h的均方根误差比GFS模式减小了6.8%~8.0%,EC模式的预报偏差中位数为0.19~0.25 m/s,而GFS模式同类中位数为0.33~0.41m/s,两种预报产品风速的预报结果整体略偏大,但EC模式的偏离程度更小。随着预报时效的增长,预报误差逐渐增大。在不同风速条件下,EC模式预报对5级及以下风的预报效果优于GFS模式预报,但后者对6级及以上风的预报效果更好。空间方面,两种模式对小长山站的预报效果最差,对黄海中部MF03007站的预报效果最好,GFS模式在渤海的预报效果优于EC模式,其他海区则EC模式的预报效果更好;在时间方面,EC模式风速产品在4—8月的预报效果优于GFS模式,其他月份则GFS模式的预报效果更好。在强天气过程方面,随着预报时效的增长,GFS模式的气旋预报出现误差急剧增大的现象。GFS模式对冷空气以及冷空气和气旋配合过程的预报效果好于EC模式,EC模式对渤海气旋的预报效果好于GFS模式,而对江淮气旋预报来说,不同过程下两种模式各有优劣。 展开更多

关键词 10m风速 欧洲中期天气预报中心 全球预报系统 均方根误差

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GNSS PWV典型季风气候特征奇异谱分析

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作者 姚欢欢 党亚民 +3 位作者 杨强 闫明豪 陈洪凯 李惠玲 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期19-26,共8页

为了进一步研究利用全球卫星导航系统(GNSS)大气可降水量(PWV)分析不同气候类型特征,进行GNSS PWV典型季风气候特征奇异谱分析:选取中国中东部地区2016—2021年部分连续运行参考站(CORS)数据,提出将全球气压和温度(GPT(GPT3_1、GPT3_5)... 为了进一步研究利用全球卫星导航系统(GNSS)大气可降水量(PWV)分析不同气候类型特征,进行GNSS PWV典型季风气候特征奇异谱分析:选取中国中东部地区2016—2021年部分连续运行参考站(CORS)数据,提出将全球气压和温度(GPT(GPT3_1、GPT3_5))模型、欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)模型3种大气模型分别与GNSS解算的对流层总延迟(ZTD)数据融合获取的PWV值进行对比分析,得出中国3种典型季风气候类型GNSS PWV最优大气模型;然后提出利用奇异谱分析(SSA)法分解重构出GNSS PWV时间序列,从而基于GNSS PWV分析不同季风气候类型特征。结果表明,中国3种典型季风气候类型条件下ERA5模型精度较优,选择ERA5模型为最优大气模型,重构后的GNSS PWV变化趋势能够很好地反映出3种典型季风气候类型的特征;因此GNSS PWV可应用于气候特征分析。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 大气可降水量(PWV) 全球气压和温度(GPT)模型 欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5) 奇异谱分析(SSA) 气候特征

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一种中国区GNSS加权平均温度分层格网模型 被引量：1

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作者 高祥 蒋春华 +2 位作者 陈少妮 刘广盛 王帅民 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期120-128,共9页

为了进一步提升大气加权平均温度(T_(m))模型在地基全球卫星导航系统(GNSS)反演可降水量(PWV)中的精度,提出一种中国区GNSS加权平均温度模型:针对中国地势复杂多变,气候多样的环境特征,基于1990—2019年欧洲中期天气预报中心第五代大气... 为了进一步提升大气加权平均温度(T_(m))模型在地基全球卫星导航系统(GNSS)反演可降水量(PWV)中的精度,提出一种中国区GNSS加权平均温度模型:针对中国地势复杂多变,气候多样的环境特征,基于1990—2019年欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5),综合考虑T_(m)的季节性变化及长期线性趋势,构建T_(m)的分层格网模型(CT_(m)S);然后以74个无线电探空站提供的2020年气象数据为参考,评估CT_(m)S的精度及可用性,并利用第三代全球T_(m)模型(GT_(m)-III)及全球气压温度(GPT3)模型进行对比验证。结果表明:CT_(m)S模型的均方根偏差(RMSE)均值为4.0 K,较GPT3及GT_(m)-III模型分别提升21.6%及8.0%,且在高海拔地区表现出明显的精度优势;CT_(m)S模型的PWV不确定度均值为0.32mm,相比于GPT3及GT_(m)-III模型分别减少16.6%及6.5%,且在中国西北地区表现出更优的精度及稳定性;提出的模型可为中国地区GNSS实时水汽监测提供参考。 展开更多

关键词 加权平均温度(T_(m)) 可降水量(PWV) 垂直分层 欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5) 无线电探空

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顾及周期性变化的大气加权平均温度模型构建

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作者 曹小双 杨维芳 +2 位作者 李得宴 高墨通 闫香蓉 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期112-119,共8页

针对大气加权平均温度(T_(m))是地基全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演过程中的一个中间变量,其精度会影响地基GNSS水汽反演精度,同时T_(m)表现出较强的地域性差异的现状,研究建立地区的T_(m)模型:利用兰州市榆中探空站气象数据和欧洲中... 针对大气加权平均温度(T_(m))是地基全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演过程中的一个中间变量,其精度会影响地基GNSS水汽反演精度,同时T_(m)表现出较强的地域性差异的现状,研究建立地区的T_(m)模型:利用兰州市榆中探空站气象数据和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)分别建立单因子、顾及年周期变化、顾及年和半年周期变化的T_(m)模型;并对2种气象数据所建的3类模型进行显著性检验和精度验证。结果表明:模型均能通过显著性水平为0.05的显著性检验,同时顾及周期性变化模型的预测值的均方根误差和平均绝对误差均小于贝维斯(Bevis)模型和单因子模型;利用顾及周期变化的模型预测的T_(m)偏差中大于5 K和大于10 K的值占比明显减小且预测残差的周期趋势明显减弱,具有零均值的正态分布特性,仅表现出误差的随机性。总体而言,ERA5气象数据所建模型预测精度高于探空站气象数据所建模型;用ERA5气象数据建立的顾及周期性变化的T_(m)模型可用于兰州市GNSS大气水汽反演。 展开更多

关键词 大气加权平均温度(T_(m)) 周期性误差 欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)气象数据 探空站气象数据 区域模型构建

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中国区域多种数值模式资料的地面气象要素评估 被引量：16

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作者 龚伟伟 师春香 +3 位作者 张涛 姜立鹏 庄媛 孟现勇 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期53-62,共10页

利用中国气象局国家级自动站(2421个站)的观测资料,分别对2010年7月1日至2013年6月30日的欧洲中期数值预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)和美国国家海洋大气局的全球预测系统(GFS)数值模式资料的地面气温、相对湿度和风速在中国区域的... 利用中国气象局国家级自动站(2421个站)的观测资料,分别对2010年7月1日至2013年6月30日的欧洲中期数值预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)和美国国家海洋大气局的全球预测系统(GFS)数值模式资料的地面气温、相对湿度和风速在中国区域的适用性进行了比较研究。结果表明,3种数值模式资料都能在一定程度上反映观测资料所具有的时间和空间分布特征,东部地区的适用性要高于西部地区。不同的地面气象要素,差异较大:对于地面气温和地面相对湿度,ECMWF比JMA和GFS更接近实际观测,ECMWF和JMA的分析场数据质量要好于预报场;ECMWF和JMA地面气温在冬季与观测差异最大,GFS地面气温在夏季与观测差异最大;3种数值模式资料的地面相对湿度在秋季和冬季与观测差异最大;对于地面风速,在江淮流域和华南等东部区域JMA与实际观测差异最小,在北部和西部区域ECMWF最好,JMA和GFS地面风速在冬季与实际观测差异最大。 展开更多

关键词 欧洲中期数值预报中心(ecmwf) 日本气象厅(JMA) 美国国家海洋大气局的全球预测系统(GFS) 地面气象要素 适用性评估

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四种全球大洋水汽数据产品的比较分析 被引量：2

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作者 蔡逸男 杜岩 陈泽生 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期17-26,共10页

文章比较了卫星专用传感器微波成像仪/探测仪(SSM/I&SSMIS)、遥感系统数据集(RSS V7R01)、欧洲中期天气预报中心第5代再分析数据(ERA5)和现代回顾分析的研究与应用第2版数据(MERRA-2)4种观测和再分析资料在刻画全球大洋水汽气候态... 文章比较了卫星专用传感器微波成像仪/探测仪(SSM/I&SSMIS)、遥感系统数据集(RSS V7R01)、欧洲中期天气预报中心第5代再分析数据(ERA5)和现代回顾分析的研究与应用第2版数据(MERRA-2)4种观测和再分析资料在刻画全球大洋水汽气候态中的异同点,初步探究了不同尺度的大气柱水汽总量(TCWV)的变化特征和长期趋势。研究结果表明,4种数据TCWV的空间分布、季节和年际变化较为一致。从1988至2018年,TCWV总体呈增加趋势,其中热带海洋的年际变化显著,增加趋势较强,且和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)高度相关。利用再分析数据做短时间(如1991—1997年)的TCWV趋势分析时要慎重使用ERA5和MERRA-2的数据。在研究热带区域长期水汽变化趋势时,需谨慎使用MERRA-2的数据。 展开更多

关键词 大气柱水汽总量 卫星专用传感器微波成像仪/探测仪 遥感系统数据集 欧洲中期天气预报中心第5代再分析数据 现代回顾分析的研究与应用第2版数据

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