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不同物理过程参数化对模式台风的影响及其动力结构的研究 被引量:11
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作者 刘还珠 陈德辉 滕俏彬 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1998年第2期141-150,共10页
文章介绍了国家气象中心的台风路径数值预报模式(以下简称台风模式),在不同物理过程参数化下的数值试验及其结果的诊断分析.对1992年第10号热带气旋和1996年第8号热带气旋个例的数值试验结果表明,该模式能较好地预报热... 文章介绍了国家气象中心的台风路径数值预报模式(以下简称台风模式),在不同物理过程参数化下的数值试验及其结果的诊断分析.对1992年第10号热带气旋和1996年第8号热带气旋个例的数值试验结果表明,该模式能较好地预报热带气旋移动路径和登陆地点,且考虑复杂物理过程的台风模式较简单过程的模式能更好地描述热带气旋中心附近高低层的热力状况.研究还发现,500或700hPa湿位涡第一项MPV1负值中心的绝对值大小的变化可反映热带气旋的强弱;且850hPa上升运动最大中心的位置对未来6~12h热带气旋的移向有较好的指示作用.通过对热带气旋中心附近三维热力结构及流场配置分析发现,强上升运动→暖湿空气凝结→潜热释放→气温上升→高层辐散流出→地面气压下降→低层辐合→上升运动加剧的正反馈机制可能是促使热带气旋向辐合上升区移动的动力原因. 展开更多
关键词 台风数值预报模式 物理过程参数化 热带气旋结构
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大气模式物理过程参数化对风电场风速预报的影响 被引量:5
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作者 刘霄 赖旭 陈玲 《水电能源科学》 北大核心 2012年第8期208-210,145,共4页
准确预报风电场风电功率对风电稳定发展至关重要,可有效减轻风电对电网的不利影响,提高风电场运行效益,其前提是准确预报风电场风速。以宁夏某风电场为例,基于中尺度大气模式WRF,采用不同物理过程参数化方案设置对提前72h的逐时风速进... 准确预报风电场风电功率对风电稳定发展至关重要,可有效减轻风电对电网的不利影响,提高风电场运行效益,其前提是准确预报风电场风速。以宁夏某风电场为例,基于中尺度大气模式WRF,采用不同物理过程参数化方案设置对提前72h的逐时风速进行预报,并将预报结果与实际风速资料对比,分析了WRF模式不同物理过程参数化方案设置对风速预报结果准确度的影响,并优化了物理过程参数化方案设置。结果表明,行星边界层参数化方案与辐射过程参数化方案设置对风速预报结果准确性影响较大,微物理过程参数化方案与积云对流参数化方案设置对风速预报结果准确性影响较小。 展开更多
关键词 WRF模式 物理过程参数化 风电场 风速预报
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基于随机物理过程扰动的BMJ积云参数化方案对降水集合预报的影响 被引量:1
3
作者 曾燕飞 闵锦忠 王世璋 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期428-443,共16页
基于ARPS模式和随机物理过程参数化扰动(stochastically perturbed parameterization)方法,通过10个2018年6—7月间的降水个例,讨论了针对BMJ积云降水参数化方案下不同参数化扰动方式对降水预报的影响。扰动方式包括扰动BMJ方案的温湿... 基于ARPS模式和随机物理过程参数化扰动(stochastically perturbed parameterization)方法,通过10个2018年6—7月间的降水个例,讨论了针对BMJ积云降水参数化方案下不同参数化扰动方式对降水预报的影响。扰动方式包括扰动BMJ方案的温湿倾向和扰动BMJ方案的温湿参考廓线。试验的结果表明BMJ方案在华东区域的降水预报中存在湿偏差,即预报的降水事件多于相应的观测事件。这一偏差在系统性增加参考廓线湿度后仍然存在。BMJ方案对不同扰动方式的响应存在较大差异。扰动BMJ方案的温湿倾向对降水预报的影响较小,且集合离散度低。扰动BMJ方案的温湿参考廓线对降水预报影响显著,能够大幅增加集合离散度,其中对称的BMJ参考廓线扰动对预报技巧评分改进有限,原因是小雨的湿偏差有所增加,而非对称的BMJ参考廓线扰动(扰动均值大于1.0)能够有效提高预报技巧评分并降低湿偏差。此外,非对称扰动大幅改善了BMJ降水预报初期(0~3 h)的空间分布形态,并且改进了夜间降水预报的强度。非对称扰动评分较高的原因是减少了原BMJ方案在降水预报初期的的大范围虚假预报,避免了大气湿度的大范围下降,保障了预报后期的强降水预报能力。而BMJ方案温湿倾向量级较小则是造成倾向扰动方法效果不明显的重要原因。 展开更多
关键词 积云参数 BMJ方案 随机物理过程参数化扰动 降水预报
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浙南山区小流域WRF模式参数化方案对比与优化组合 被引量:3
4
作者 孙骁凡 欧剑 +2 位作者 李源 吴志勇 尹喆彬 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第15期5967-5975,共9页
准确的降水预报对山区小流域防洪减灾具有重要意义。选取浙南山区好溪流域典型降水场次,基于WRF(weather research and forecasting)模式,开展云微物理过程参数化方案和积云对流参数化方案敏感性分析,优选适用于好溪流域的物理过程参数... 准确的降水预报对山区小流域防洪减灾具有重要意义。选取浙南山区好溪流域典型降水场次,基于WRF(weather research and forecasting)模式,开展云微物理过程参数化方案和积云对流参数化方案敏感性分析,优选适用于好溪流域的物理过程参数化组合方案,提高好溪流域降水预报精度。研究结果表明:云微物理过程和积云对流参数化过程的方案选择及组合对降水预报影响显著,然而没有某一种组合方案的模拟效果对于所有场次的降水都是最佳的;综合考虑所有的典型降水场次,当云微物理参数化方案选择Lin(Purdue Lin)方案、积云对流过程参数化方案选择KF(Kain-Fritsch)方案时,降水预报精度最高。 展开更多
关键词 好溪流域 WRF模式 物理过程参数化方案 降水预报
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多物理过程对流可分辨集合预报中不同方案在四川盆地东部降水预报效果评估 被引量:4
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作者 叶茂 吴钲 +2 位作者 高松 陈贵川 翟丹华 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第7期840-855,共16页
利用四川盆地东部站点观测数据和对流可分辨集合预报系统模式数据,评估了该系统各成员及不同物理过程参数化方案在2017—2019年4—9月的降水预报效果。结果表明:概率匹配平均和集合平均相比于各个集合成员存在明显的预报优势。Kain-Frit... 利用四川盆地东部站点观测数据和对流可分辨集合预报系统模式数据,评估了该系统各成员及不同物理过程参数化方案在2017—2019年4—9月的降水预报效果。结果表明:概率匹配平均和集合平均相比于各个集合成员存在明显的预报优势。Kain-Fritsch(KF)和Betts-Miller-Janjic(BMJ)积云参数化方案的预报效果相对较好,Grell 3D ensemble(G3)方案在48 h之后的临界成功指数(critical success index,CSI)评分偏低。Thompson和Morrison微物理参数化方案对小雨量级降水的预报效果较好,WRF Single-Moment 6-class(WSM6)方案对中雨量级降水的预报效果较好,三种方案对大雨和暴雨量级降水的预报效果相当。Mellor-Yamada-Janjic(MYJ)和Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino(MYNN)边界层方案的CSI评分相对较高,Yonsei University(YSU)方案在48 h之后的预报评分较低,但YSU方案多和G3方案搭配使用,其评分偏低主要受G3方案影响。各参数化方案均能把握四川盆地东部的降水分布特征,但对华蓥山、武陵山和大娄山的降水存在高估,对渝中至渝东北的降水存在低估。四川盆地东部的降水预报对积云参数化方案最为敏感。将一个成员的G3方案调整为KF方案后,降水预报评分显著提升,且集合离散度有所增加,概率预报技巧得到提高。 展开更多
关键词 对流可分辨集合预报 物理过程参数化方案 四川盆地东部 降水检验
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Argo大洋观测资料的同化及其在短期气候预测和海洋分析中的应用 被引量:20
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作者 张人禾 朱江 +3 位作者 许建平 刘益民 李清泉 牛涛 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第2期411-424,共14页
国际Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)计划的实施,提供了前所未有的全球深海大洋0~2000m水深范围内的海水温度和盐度观测资料,在大气和海洋科研业务中应用这一全新的资料,是深入认识大气和海洋变异、提高我国气候... 国际Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)计划的实施,提供了前所未有的全球深海大洋0~2000m水深范围内的海水温度和盐度观测资料,在大气和海洋科研业务中应用这一全新的资料,是深入认识大气和海洋变异、提高我国气候预测、海洋监测分析和预报能力的一个关键所在。通过开发非线性温-盐协调同化方案和利用同化高度计资料来调整模式的温度和盐度场,建立了可同化包括Argo等多种海洋观测资料的全球海洋资料变分同化系统,提高了对全球海洋的监测分析能力。实现了海洋资料同化系统与全球海气耦合模式的耦合,显著提高了短期气候预测水平。利用Argo资料改进了海洋动力模式中的物理过程参数化方案,有效提高了海洋模式对真实大洋的模拟能力和对厄尔尼诺/拉尼娜的预测能力。开发了利用Argo浮标漂流轨迹推算全球海洋表层和中层流的方法,提高了推算的全球表层流、中层流资料质量,有效弥补了洋流观测的匮乏。 展开更多
关键词 ARGO 大洋观测资料 资料同 短期气候预测 海洋物理过程参数化 海流估算
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我国自主研制的全球/区域一体化数值天气预报系统GRAPES的应用与展望 被引量:20
7
作者 陈德辉 薛纪善 +4 位作者 沈学顺 孙健 万齐林 金之雁 李兴良 《中国工程科学》 北大核心 2012年第9期46-54,共9页
介绍了中国气象局自主研制的新一代全球与区域一体化数值天气预报系统(GRAPES),着重讨论了该系统的全可压/非静力平衡动力框架,全球模式/区域模式一体化设计,半隐式-半拉格朗日差分方案,标准化、模块化、并行化、模式程序软件体系等核... 介绍了中国气象局自主研制的新一代全球与区域一体化数值天气预报系统(GRAPES),着重讨论了该系统的全可压/非静力平衡动力框架,全球模式/区域模式一体化设计,半隐式-半拉格朗日差分方案,标准化、模块化、并行化、模式程序软件体系等核心技术特点。GRAPES系统已在国家级、区域级气象业务中心,以及一些大学和研究所得到应用,并在不断地完善和发展。 展开更多
关键词 数值预报 天气预报 全球/区域一体模式 动力框架 资料同 物理过程参数化
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GRAPES_Meso V4.0主要技术改进和预报效果检验 被引量:99
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作者 黄丽萍 陈德辉 +4 位作者 邓莲堂 徐枝芳 于翡 江源 周非非 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期25-37,共13页
针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题,开展了多方面的改进工作:引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正,实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线... 针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题,开展了多方面的改进工作:引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正,实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用,提高了模式分辨率,引入四阶水平扩散方案,调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案,完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案,并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明:GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高,同时预报偏差明显降低,月平均降水更接近实况,且能够较好地刻画雨带细节;2 m温度预报偏差有较为显著的改善,大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低,有些地区有3~5℃的降低;GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著,500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高,850 hPa的均方根误差也明显降低,整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。 展开更多
关键词 GRAPES_MesoV4.0 FY-2E资料同 物理过程参数化 变分质量控制 模式分辨率
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绿洲效应的模拟及内外因子的敏感性实验 被引量:10
9
作者 刘树华 胡予 +3 位作者 胡非 梁福明 王建华 刘和平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第6期997-1009,共13页
利用一个已发展的陆面物理过程参数化方案与大气边界层数值模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面物理过程及其与大气边界层的相互作用,成功地描绘了绿洲戈壁局地气候效应,并进行了绿洲戈壁局地气候效应对于降水、绿洲水... 利用一个已发展的陆面物理过程参数化方案与大气边界层数值模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面物理过程及其与大气边界层的相互作用,成功地描绘了绿洲戈壁局地气候效应,并进行了绿洲戈壁局地气候效应对于降水、绿洲水平尺度和植被结构等若干内外因子的敏感性实验。结果表明:绿洲的最小临界尺度为5~10 km之间,最大临界尺度为55~65 km之间,而最利于绿洲维持的尺度范围为20 km左右,这一结论与我国西部地区现存的绿洲尺度统计结果十分一致;绿洲植被覆盖率为0.6左右时,最利于绿洲发展。另外对植被空间分布方式和绿洲植被组成比例上也进行了数值实验,并对影响绿洲生存和持续发展的内、外因子气候效应的影响力量级进行了分级。这些结果对于深入了解绿洲气候的形成和维持机理具有重要的意义。 展开更多
关键词 陆面物理过程参数化方案 绿洲效应 内外因子 敏感性实验
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中国地区海风(锋)的数值模拟研究进展 被引量:1
10
作者 依斯拉木·吾拉音 苗峻峰 冯文 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第5期604-615,共12页
海风锋是海风环流前缘形成的锋面,具有类似于冷锋的特征.海风锋能触发强对流,造成沿海地区雷暴等灾害性天气,是沿海地区气象研究的重点对象.随着数值模式和计算机技术的发展,数值模拟已成为气象研究中的重要方法.因此,海风(锋)的数值模... 海风锋是海风环流前缘形成的锋面,具有类似于冷锋的特征.海风锋能触发强对流,造成沿海地区雷暴等灾害性天气,是沿海地区气象研究的重点对象.随着数值模式和计算机技术的发展,数值模拟已成为气象研究中的重要方法.因此,海风(锋)的数值模拟受到越来越多的关注.过去的40年中,中国地区海风(锋)的数值研究不断开展,取得了不少研究成果.为了加深对海风(锋)数值模拟的认识,了解最新研究成果,本文对中国地区海风(锋)数值模拟进行了概述,重点讨论了海风三维结构与演变以及背景风、地形、城市热岛和大气稳定度对海风(锋)的影响.此外,本文也归纳总结了模式物理过程参数化对海风(锋)模拟的影响以及海风(锋)的大涡模拟研究.最后,对一些需要进一步研究的问题提出了建议. 展开更多
关键词 海风锋 数值模拟 大尺度背景风 地理环境 物理过程参数化
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