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中国海高分辨率业务化风暴潮模式的业务化预报检验 被引量:21
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作者 董剑希 付翔 +2 位作者 吴玮 赵联大 于福江 《海洋预报》 2008年第2期11-17,共7页
国家海洋环境预报中心建立了中国海高分辨率风暴潮数值预报模式,模式在水平分辨率和网格的嵌套方面都较以往的业务化模式有改进和提高。自2003年起将模式投入业务化运行以来,连续三年共对11个台风风暴潮过程进行了跟踪预报,并将数值预... 国家海洋环境预报中心建立了中国海高分辨率风暴潮数值预报模式,模式在水平分辨率和网格的嵌套方面都较以往的业务化模式有改进和提高。自2003年起将模式投入业务化运行以来,连续三年共对11个台风风暴潮过程进行了跟踪预报,并将数值预报结果与实测资料相对比。本文将对预报模式三年来的预报结果进行检验。 展开更多
关键词 中国海高分辨率风暴潮数值预报模式 预报检验
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热带高分辨率模式(TRAMS-V3.0)技术方案及其系统预报性能 被引量:21
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作者 陈子通 徐道生 +3 位作者 戴光丰 张艳霞 钟水新 黄燕燕 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期444-454,共11页
在原模式版本TRAMS-V2.0的基础上,通过对三维静力参考大气、拉格朗日矢量投影、云降水物理和辐射等技术方案进行改进,并且针对高分辨率模式易产生强垂直运动和小尺度扰动等问题,引入水平扩散、垂直运动耗散等技术方案,同时优化模式动力... 在原模式版本TRAMS-V2.0的基础上,通过对三维静力参考大气、拉格朗日矢量投影、云降水物理和辐射等技术方案进行改进,并且针对高分辨率模式易产生强垂直运动和小尺度扰动等问题,引入水平扩散、垂直运动耗散等技术方案,同时优化模式动力物理过程各功能块的调用方式和一些技术参数,最终形成适合热带高分辨率的模式版本TRAMS-V3.0。批量测试表明,新版模式TRAMS-V3.0的预报性能明显优于TRAMS-V2.0,新版模式不仅对形势场和地面要素的预报误差较小,而且各量级降水预报的准确率也比较高,如48小时2 m温度预报RMS由原来的2.4℃降低为1.8℃,晴雨48小时预报准确率由原来的0.736提高到0.810等。基于TRAMS-V3.0建立的预报系统,实时业务应用中展现了系统在晴雨、暴雨、地面要素等方面预报的优势。并针对暴雨空漏报等问题进行了初步的分析,提出下一步技术改进的设想。 展开更多
关键词 热带 高分辨率 数值预报 业务 暴雨
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青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统研制与应用 被引量:25
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作者 苗世光 孙桂平 +8 位作者 马艳 徐晓亮 王晓云 林行 蒋维楣 刘红年 张宁 孙林 王耀庭 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期370-379,共10页
该文初步建立了青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统(包括预报模式和释用模式)。预报模式基于Weather Research &Forecast(WRF)模式V3.0,模式设计为网格数60×50×38,水平分辨率500m。在IBM小型机上用8个线程作15 h预报所需机... 该文初步建立了青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统(包括预报模式和释用模式)。预报模式基于Weather Research &Forecast(WRF)模式V3.0,模式设计为网格数60×50×38,水平分辨率500m。在IBM小型机上用8个线程作15 h预报所需机时约为1 h 20 min,可满足实时业务预报需要。利用高分辨率边界层模式和城市小区尺度模式对该预报结果进行了动力释用(水平分辨率分别为100 m和10 m)。该模式系统于2008年夏季进行了实时运行试验,模式产品在北京奥运气象服务中心青岛分中心使用。结果表明:该模式系统有较强的稳定性和实用性,对城市热岛、海陆风、地形及建筑物影响等局地环流特征有较好的模拟效果。数值试验分析表明:城市化引起城市热岛效应,增大了海陆温差,使海风加强;城市建筑物拖曳作用使风速减小,从而使海风推进速度减缓;精细下垫面资料的引入对海风等局地环流高分辨率数值模拟至关重要。 展开更多
关键词 青岛奥帆赛 高分辨率数值模式系统 WRF模式 动力释用 城市化
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高分辨率η模式的数值试验 被引量:16
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作者 周祖刚 张维桓 +1 位作者 郝为锋 林乃实 《大气科学》 CSCD 北大核心 1999年第5期597-604,共8页
针对中尺度地形对我国天气影响的重要性, 本文先后提高了 R E M 的水平和垂直分辨率, 并采用包络地形方法处理模式中尺度地形。运用常规报文资料得到初始场, 对1993 年8 月4 ~5 日, 1994 年7 月12 ~13 日的两... 针对中尺度地形对我国天气影响的重要性, 本文先后提高了 R E M 的水平和垂直分辨率, 并采用包络地形方法处理模式中尺度地形。运用常规报文资料得到初始场, 对1993 年8 月4 ~5 日, 1994 年7 月12 ~13 日的两次大暴雨个例分别进行了数值试验。结果表明, 仅提高 R E M 的水平分辨率, 对降水预报有一定的改善, 但多报出了几个大暴雨中心; 而对模式水平及垂直分辨率同时提高后, 其降水场、形势场的预报有明显的改进和提高, 虚假降水中心消失。 展开更多
关键词 Η坐标 模式分辨率 包络地形 数值试验 降水预报
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高分辨率数值模式在强对流天气预警中的业务应用进展 被引量:51
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作者 漆梁波 《气象》 CSCD 北大核心 2015年第6期661-673,共13页
结合高分辨率数值模式的业务发展及笔者在使用高分辨率数值模式中的一些经验,分析和总结高分辨率数值模式在强对流天气预报和预警中的国内外应用现状和发展趋势,并通过2014年一次强风雹过程的产品应用分析,指出高分辨率模式产品在业务... 结合高分辨率数值模式的业务发展及笔者在使用高分辨率数值模式中的一些经验,分析和总结高分辨率数值模式在强对流天气预报和预警中的国内外应用现状和发展趋势,并通过2014年一次强风雹过程的产品应用分析,指出高分辨率模式产品在业务应用中的两大优势:增加预报员的预期能力;有助于精细化预警和延长预警时效。论文还探讨了高分辨率数值模式在业务应用中需要注意的问题。最后,就我国天气预警业务如何快速从"基于观测分析"向"基于模式预报分析"过渡提出了一些建议,包括尽快建立灾害性天气测试平台、重视高分率数值模式的产品后处理研发和加强针对预报员的数值预报理论及相关技术培训。 展开更多
关键词 高分辨率数值模式 业务应用 观测分析 模式预报分析
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ECMWF、日本高分辨率模式降水预报能力的对比分析 被引量:78
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作者 张宏芳 潘留杰 杨新 《气象》 CSCD 北大核心 2014年第4期424-432,共9页
利用2012年4月1日至2013年3月31日ECMWF、日本高分辨率模式降水预报资料,全国2419个台站逐6 h降水量观测、CMORPH(NOAA Climate Prediction Center Morphing Method)卫星与全国3万余个自动站逐小时降水融合资料,基于列联表预报评分、泰... 利用2012年4月1日至2013年3月31日ECMWF、日本高分辨率模式降水预报资料,全国2419个台站逐6 h降水量观测、CMORPH(NOAA Climate Prediction Center Morphing Method)卫星与全国3万余个自动站逐小时降水融合资料,基于列联表预报评分、泰勒图等统计方法,客观对比分析ECMWF、日本高分辨率模式对中国逐6、12和24 h分段降水的预报能力,主要结论如下:(1)整体来说,ECMWF对降水的预报优于日本模式,日本模式预报离散度偏大,而ECMWF预报相对平稳,与观测更加一致;(2)两个模式晴雨预报中降水发生频率较实际偏高,暴雨预报频率较实际偏低,随着分段间隔的增加,这一情况有所改善;(3)ECMWF模式6 h分段降水晴雨预报评分低于日本模式,暴雨预报评分整体高于日本模式,12和24 h分段ECMWF模式晴雨、暴雨预报评分一致高于日本模式;(4)通过调整阈值改变预报偏差能够在一定程度上提高预报技巧;(5)就空间分布来看,模式在东南地区Bias、CSI技巧评分整体优于西北地区。 展开更多
关键词 高分辨率模式 降水预报 泰勒图
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海量数据驱动下的高分辨率海洋数值模式发展与展望 被引量:12
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作者 宋振亚 刘卫国 +3 位作者 刘鑫 苏天赟 刘海行 尹训强 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期161-170,共10页
海洋数值模式是定量描述海洋物理现象及其变化的数值模型,也是海洋与气候研究、预测的核心工具。随着海洋观测的不断投入与积累、对海洋认识的不断深入,特别是在高性能计算技术的支撑下,海洋数值模式已有了长足进步,正朝着高分辨率和多... 海洋数值模式是定量描述海洋物理现象及其变化的数值模型,也是海洋与气候研究、预测的核心工具。随着海洋观测的不断投入与积累、对海洋认识的不断深入,特别是在高性能计算技术的支撑下,海洋数值模式已有了长足进步,正朝着高分辨率和多物理过程的方向发展。随着分辨率的提高、物理过程的细化,海洋数值模式的发展面临着多个方面的挑战。当前,海洋数据数量和种类不断增多,同时超级计算机、高性能计算和深度学习等技术的快速发展,为海洋数值模式的突破提供了机遇与挑战。本研究回顾了海洋数值模式的发展现状,梳理和分析了其发展中遇到的大规模高效并行计算和参数优化这两个关键问题,探讨和展望了当前海量数据驱动下海洋数值模式的发展趋势。提出计算负载均衡、计算与I/O重叠的并行流水线设计以及降低全局交换的算法改进是当前突破高分辨率海洋模式大规模高效并行效率的关键。从海洋科学、高性能计算以及深度学习深度交叉融合的角度,提出了实现海洋科学与深度学习相结合的6个途径,在此基础上,探讨了基于深度学习的参数化优化可能实现的途径。 展开更多
关键词 海洋数值模式 海量数据 物理参数优化 高分辨率 深度学习 高性能计算
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有限区域高分辨率模式的改进、发展及试验 被引量:11
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作者 陈玉春 张华 +1 位作者 吕世华 苏志侠 《高原气象》 CSCD 北大核心 1996年第1期11-20,共10页
对复杂地形条件下嵌套细网格数值模式进行了改进和发展,使之成为水平格距为50km,垂直分层为11层的高分辨率模式。同时对其物理过程如积云对流参数化、边界层物理等也进行了改进,并将该模式程序优化为能在计算机工作站和微机上... 对复杂地形条件下嵌套细网格数值模式进行了改进和发展,使之成为水平格距为50km,垂直分层为11层的高分辨率模式。同时对其物理过程如积云对流参数化、边界层物理等也进行了改进,并将该模式程序优化为能在计算机工作站和微机上进行业务运行的数值预报系统。试验结果表明,改进的高分辨率模式不论对雨区范围的分布还是对暴雨中心值的预报一般都优于原模式。降水评分的Ts值高于原模式。 展开更多
关键词 高分辨率模式 数值预报 有限区域 降水预报
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非静力中尺度高分辨率模式模拟中的垂直坐标影响研究 被引量:9
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作者 李兴良 陈德辉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期161-172,共12页
近几年来,随着高性能计算机技术的高速发展,甚高分辨率的中尺度数值预报模式业务应用已成为可能,与之相关的一系列模式技术的新问题也随之提了出来,垂直坐标系的影响就是其中之一。文中借助于美国新一代数值预报模式WRF(WeatherReseacha... 近几年来,随着高性能计算机技术的高速发展,甚高分辨率的中尺度数值预报模式业务应用已成为可能,与之相关的一系列模式技术的新问题也随之提了出来,垂直坐标系的影响就是其中之一。文中借助于美国新一代数值预报模式WRF(WeatherReseachandForecast),比较了非静力中尺度模式高分辨率模拟应用的垂直坐标影响问题。研究表明,当选用几何高度(z)和气压(p)来构造地形追随坐标时,低层两坐标引起的误差基本一样,中高层高度地形追随坐标引起的误差小于气压地形追随坐标;而且分辨率越高差异愈大。高分辨率模拟结果也表明,这种差异趋势是存在的;此外,本文对天气过程的预报要素场进行了相关的分析。 展开更多
关键词 垂直 模式模拟 中尺度数值预报模式 非静力中尺度模式 计算机技术 高分辨率 业务应用 模拟应用 模拟结果 天气过程 坐标系 and 坐标时 地形 要素场 相关 气压 高度 误差 标引 低层 高差
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CMA数值预报模式在线交互式试验管理系统 被引量:2
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作者 王彬 胡江凯 +4 位作者 崔应杰 周斌 孙婧 赵春燕 娄盼星 《应用气象学报》 北大核心 2025年第1期110-120,共11页
数值预报研发试验是改进数值预报模式性能的主要技术手段。模式试验管理系统是支持研发试验不可或缺的工具平台。面向数值预报统筹研发工作机制需要,并借鉴国内外相关研究工作,设计数值预报模式在线交互式试验管理系统。该系统采用浏览... 数值预报研发试验是改进数值预报模式性能的主要技术手段。模式试验管理系统是支持研发试验不可或缺的工具平台。面向数值预报统筹研发工作机制需要,并借鉴国内外相关研究工作,设计数值预报模式在线交互式试验管理系统。该系统采用浏览器/服务器软件部署架构,提供模板编辑-流程编排-实例构建功能,支持灵活快捷设计模式试验,所有模块完全打通、一站式访问使用,通过个例数据治理、程序代码制品缓存等手段提升用户体验。系统实现对模式试验全过程的支持,包括模式试验的设计定义、试验实例的创建运行、作业监控管理、结果可视化与检验分析。系统已于2023年上线业务运行,多场景支持数值预报国省统筹研发。 展开更多
关键词 数值预报模式 模式试验 试验管理系统 在线 交互式
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ECMWF高分辨率数值预报2 m温度产品在铜仁市的适用性分析 被引量:1
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作者 陈超 徐大红 +1 位作者 李习瑾 陈方远 《现代农业科技》 2018年第11期216-217,共2页
将ECMWF高分辨率数值(简称EC-thin)2 m温度产品与铜仁地区3个国家基本站的观测资料进行比较分析,以检验该产品在铜仁地区的适用性。本文分别采用分月统计和分段统计的方式比较温度实况值与预报值的差值绝对值。结果显示,EC-thin 2 m温... 将ECMWF高分辨率数值(简称EC-thin)2 m温度产品与铜仁地区3个国家基本站的观测资料进行比较分析,以检验该产品在铜仁地区的适用性。本文分别采用分月统计和分段统计的方式比较温度实况值与预报值的差值绝对值。结果显示,EC-thin 2 m温度产品对低温的预报效果优于高温;低温预报效果5月最优,高温11月最优;72 h的低温预报效果要优于24、48 h,24 h的高温预报效果优于48、72 h;当预报值为10~20℃时,差值最低,仅为0.3℃。 展开更多
关键词 ECMWF高分辨率数值预报 2 m温度 差值 适用性 贵州铜仁
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基于三种机器学习方法的降水相态高分辨率格点预报模型的构建及对比分析 被引量:16
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作者 杨璐 南刚强 +4 位作者 陈明轩 宋林烨 刘瑞婷 程丛兰 曹伟华 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1022-1034,共13页
冬季降水相态及其转变时间的精细化客观预报对提高气象预报和服务质量具有重要的现实意义。利用京津冀地区国家级自动气象站观测资料及网格化快速更新精细集成产品,统计分析了京津冀地区复杂地形下各类降水相态温度和湿球温度平均气候... 冬季降水相态及其转变时间的精细化客观预报对提高气象预报和服务质量具有重要的现实意义。利用京津冀地区国家级自动气象站观测资料及网格化快速更新精细集成产品,统计分析了京津冀地区复杂地形下各类降水相态温度和湿球温度平均气候概率的分布差异及不同降水相态时网格化快速更新精细集成产品中可能影响降水相态判断的特征信息。然后将地面观测天气现象资料、复杂地形下降水相态气候特征及高分辨率模式输出产品作为特征向量,分别基于梯度提升(XGBoost)、支持向量机(SVM)、深度神经网络(DNN)3种机器学习方法建立了降水相态的高分辨率客观分类模型,并对同样条件下3种机器学习方法对雨、雨夹雪和雪3种京津冀主要降水相态的预报效果进行了对比检验,进一步提升了雨夹雪复杂降水相态的客观分类预报技巧。 展开更多
关键词 降水相态 客观预报 数值模式 气候统计 机器学习方法
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一种CMA数值预报模式代码质量检测方法与实现
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作者 李佳静 杨泽 +3 位作者 王彬 刘易凡 董泽信 孟涛 《应用气象学报》 北大核心 2025年第2期155-163,共9页
中国气象局(CMA)数值预报的统筹研发对支撑平台的能力建设提出了更高要求,其中一个重要方面就是对数值预报模式代码的质量检测能力。目前缺乏有效针对数值预报模式代码的质量检测方法和工具,尤其对于性能缺陷和大规模代码的检测不能满... 中国气象局(CMA)数值预报的统筹研发对支撑平台的能力建设提出了更高要求,其中一个重要方面就是对数值预报模式代码的质量检测能力。目前缺乏有效针对数值预报模式代码的质量检测方法和工具,尤其对于性能缺陷和大规模代码的检测不能满足需要。为解决上述问题,该文针对子程序定义、数组操作和I/O操作等常见编程规则设计检测方法。该方法采用程序代码解析、抽象语法树匹配和流敏感的静态程序检测等关键技术,其中对分支和循环语句的分析方法有效避免了路径爆炸问题。基于该方法的检测工具在数值预报科创平台V1.0代码协同开发栏目提供使用,并应用于CMA区域数值模式的国省统筹研发。 展开更多
关键词 数值预报模式代码 代码质量 抽象语法树匹配 流敏感程序分析 有穷状态机
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高、低分辨率模式对典型个例的对比预报试验 被引量:5
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作者 杨建才 李晓霞 +1 位作者 苏志侠 张华 《高原气象》 CSCD 北大核心 1996年第1期90-97,共8页
利用实时观测资料和T63模式预报产品资料,对1995年7—8月发生在西北地区的3次大雨、暴雨天气过程进行了高、低分辨率数值预报模式的对比预报试验。结果表明,高分辨率模式对大雨、暴雨的预报效果较低分辨率模式有明显的改进。
关键词 暴雨 分辨率模式 对比试验 降水预报 高分辨率
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大型浅水湖泊高时空分辨率风场特征数值模拟研究:以巢湖为例
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作者 杜飞 陈凯麒 +7 位作者 刘晓波 王世岩 黄爱平 董飞 刘畅 杜彦良 阳星 孙龙 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第2期39-49,共11页
【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢... 【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢湖为研究对象,综合利用气象观测数据、全球再分析数据集和地理静态数据,通过中尺度天气预报模式和地理空间分析技术,模拟分析巢湖地区2019年高时空分辨率的风场变化过程。【结果】结果显示:巢湖区域风速由东向西、由南向北、由湖面向陆面逐渐减弱;湖面主导风向为东风和偏东风,主导风速为二级至四级,湖面平均风速在11月最大,12月次之,5月最小,不同季节湖面平均风速由大到小依次为冬季、秋季、夏季和春季。【结论】结果表明:巢湖在白天(夜晚)出现冷(暖)湖效应,其风场在早上6时和夜晚23时出现陆风和湖风转换;西半湖受湖陆风和城市热岛影响显著,在夏季会出现明显的环湖湖风锋,其湖风锋穿透内陆距离约4.7~9 km;东半湖受山谷风影响显著,在东南部山脉以东湖区易形成低风速区,在湖口附近受狭管效应易形成高风速区。通过研究成果可进一步认知巢湖区域风场特征,为巢湖水生态环境治理提供技术支撑。 展开更多
关键词 巢湖 风场 湖陆风 中尺度天气预报模式 气候变化 时空变化 数值模拟
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高分辨有限区数值预报模式的省时显式积分 被引量:2
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作者 薛纪善 林俊杰 王康玲 《大气科学》 CSCD 北大核心 1995年第2期165-175,共11页
本文提出利用省时显式方案积分两个高分辨有限区数值预报模式。其结果表明,这一积分方案可以使模式的计算效率大大提高,而由时间积分方案的变化所造成的预报差异比模式空间离散化方案的不同所造成的预报差异要小。同时还讨论了将省时... 本文提出利用省时显式方案积分两个高分辨有限区数值预报模式。其结果表明,这一积分方案可以使模式的计算效率大大提高,而由时间积分方案的变化所造成的预报差异比模式空间离散化方案的不同所造成的预报差异要小。同时还讨论了将省时显式方案用于有限区模式的边界处理问题,提出了一个与蛙跃格式等价的边界处理方案。 展开更多
关键词 数值预报 高分模式 天气预报 显式积分
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中国数值天气预报业务系统70年发展
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作者 张卫民 沈学顺 +10 位作者 曹小群 孙健 吴建平 彭军 宋君强 朱小谦 王建捷 李泽椿 陈德辉 龚建东 赵延来 《气象学报》 北大核心 2025年第3期435-463,共29页
数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展... 数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展基础上,重点综述中国自主发展的GRAPES(Global Regional Assimilation and PrEdiction System)和YHGSM(YinHe Global Spectral Model)两大业务预报系统的重要科技进展。GRAPES在模式动力框架、四维变分资料同化、卫星资料同化技术、雷达资料同化应用、集合预报和云物理过程等方面实现了技术突破,建立了无缝隙的、包含确定性预报和集合预报系统的中国气象局数值天气预报业务体系。YHGSM持续走谱模式发展路线,突破了干空气质量守恒全球大气谱模式、集合四维变分资料同化、海-陆-气耦合集合预报等技术,建立了以高分辨率全球中期和月延伸数值预报系统为核心的数值预报体系。军队和地方自主研发的数值天气预报系统是长期坚持既定科学技术方向、学术研究和业务研制紧密结合的结果。 展开更多
关键词 数值天气预报 GRAPES YHGSM 半隐式半拉格朗日平流 格点模式 模式 物理过程 卫星资料同化 四维变 分资料同化 集合四维变分资料同化
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基于残差移位扩散模型的数值模式温度预报空间降尺度方法
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作者 王兴 叶威良 +2 位作者 张通 苗子书 吴其亮 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期869-881,共13页
数值模式预报在气象预测中占据核心地位,利用深度学习技术提升预报的空间精度是空间降尺度的重要发展方向之一。然而,传统生成式模型存在计算效率低、空间纹理精度不足以及模式坍塌等问题。为了解决这些问题,提出了一种基于残差移位扩... 数值模式预报在气象预测中占据核心地位,利用深度学习技术提升预报的空间精度是空间降尺度的重要发展方向之一。然而,传统生成式模型存在计算效率低、空间纹理精度不足以及模式坍塌等问题。为了解决这些问题,提出了一种基于残差移位扩散模型的数值模式预报空间降尺度方法。具体而言,将残差引入扩散模型的扩散过程中,帮助模型快速收敛,减少采样步骤,相比潜空间扩散模型,推理时间缩短到四十分之一,有效提高了计算效率。通过扩散模型逐步去噪的过程,生成高质量和细节丰富的降尺度图像,显著提升了空间细节表现力。此外,设计了一个噪声灵活控制机制,有效缓解了模式坍塌问题,保证了生成图像的多样性。在与生成对抗模型的对比试验中,本方法在峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)和图像感知相似度(LPIPS)等指标上分别实现了6%、12%和16%的显著提升。通过这一方法,有望为气象敏感行业提供更准确、更精细的天气信息,推动相关领域的技术进步。 展开更多
关键词 数值模式预报 空间降尺度 扩散模型 噪声控制 残差移位
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中国近海海域多模式海面风速预报评估
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作者 张弛 王久珂 +4 位作者 魏立新 郭安博宇 黄焕卿 刘晓燕 陈剑桥 《海洋预报》 北大核心 2025年第1期81-88,共8页
由于海上观测资料的匮乏,中国近海海域风场预报研究相对不足。研究评估了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主改进的天气研究和预报模式(WRF)在2023年1-7月对中国近海海域海面风速的预报性能。选取欧洲中期天气预报中心的集成预... 由于海上观测资料的匮乏,中国近海海域风场预报研究相对不足。研究评估了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主改进的天气研究和预报模式(WRF)在2023年1-7月对中国近海海域海面风速的预报性能。选取欧洲中期天气预报中心的集成预报系统模式(IFS)和美国国家环境预报中心的全球预报系统模式(GFS)作为对比,预报时效包括24 h、48 h、72 h、96 h和120 h,采用中国近海浮标观测实况数据作为对比基准。研究结果表明:WRF模式的预报精度在多个预报时效下均优于GFS,在部分预报时效内优于IFS模式;对于高风速区间,WRF模式在24 h和48 h的预报表现尤为突出。 展开更多
关键词 数值模式 海面风 风速预报 浮标 评估
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最大熵增模型在业务数值预报系统中的应用研究
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作者 张亦洲 张瑞 +4 位作者 赵平 苗世光 王迎春 全继萍 贾春晖 《气象学报》 北大核心 2025年第2期350-365,共16页
准确计算地表热通量对理解陆-气相互作用和提升天气预报、预测能力具有十分重要的科学意义和实用价值。目前数值天气预报模式中普遍采用的基于莫宁-奥布霍夫相似理论(Monin-Obukhov Similarity Theory,MOST)计算地表热通量的方法具有局... 准确计算地表热通量对理解陆-气相互作用和提升天气预报、预测能力具有十分重要的科学意义和实用价值。目前数值天气预报模式中普遍采用的基于莫宁-奥布霍夫相似理论(Monin-Obukhov Similarity Theory,MOST)计算地表热通量的方法具有局限性,而国际上近年来提出的用最大熵增(Maximum Entropy Production,MEP)模型计算地表热通量的方法具有优势并取得较好效果,越来越广泛地应用于陆-气交换过程研究。为了评估MEP模型在业务数值预报系统中的适用性,以及其与模式系统中现有常用地表热通量计算方法的差异,研究将MEP模型引入北京市气象局现有业务数值预报系统(CMA-BJ模式),用于计算地表感热、潜热和土壤热通量,替换模式中原有基于MOST的方法。针对2022年6—8月开展模拟试验,评估业务数值预报系统采用MEP模型后对陆面和大气要素及降水的预报效果。结果表明:在CMA-BJ模式中采用MEP模型,能够显著改善模式对地表能量平衡及陆面和边界层热、动力过程的模拟,提高模式对边界层内温度、湿度和风的模拟能力,最终提高降水尤其是强降水的预报准确度,华北地区和长江流域暴雨的TS(Threat Score)评分分别提高了20%和10%,预报降水的日变化特征也与实况更接近、相关系数更大。这些结果表明,将MEP模型应用于数值天气预报模式及相关业务系统是可行的。 展开更多
关键词 最大熵增模型 地表热通量 数值天气预报模式 降水
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