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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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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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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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广东省不同天气形势下GRACEs模式臭氧预报检验及误差来源分析
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作者 陈靖扬 李婷苑 +3 位作者 邓涛 翁佳烽 欧阳珊珊 林子锋 《热带气象学报》 北大核心 2025年第3期400-412,共13页
利用2018—2020年广东省空气质量和气象要素监测数据、再分析资料、CMA模式预报资料和客观天气分型方法,开展不同天气型下华南区域大气成分数值模式系统(GRACEs)臭氧预报性能评估及其误差来源分析。结果表明:(1)GRACEs模式对O_(3)_8h浓... 利用2018—2020年广东省空气质量和气象要素监测数据、再分析资料、CMA模式预报资料和客观天气分型方法,开展不同天气型下华南区域大气成分数值模式系统(GRACEs)臭氧预报性能评估及其误差来源分析。结果表明:(1)GRACEs模式对O_(3)_8h浓度趋势预报较好,但对O_(3)_8h及其前体物NO_(2)浓度预报值总体偏低,其中NO_(2)浓度预报偏差更显著。(2)在台风外围+冷高压脊(TPR)和弱冷高压脊(HR)天气型下,臭氧平均浓度和臭氧污染城次概率最高,且模式对此类型天气下O_(3)_8h浓度的预报能力亦最差。NO_(2)预报偏差是导致O_(3)_8h浓度预报偏差的重要原因,而CMA模式对边界层气象要素预报值的偏差可进一步导致O_(3)_8h浓度预报偏低。(3)GRACEs模式对臭氧污染的漏报率较高,相对于整体预报水平,在TPR天气型下GRACEs模式对NO_(2)浓度预报偏低程度更大,HR天气型下模式对2 m气温预报负偏差也更明显。(4)从空间分布来看,GRACEs模式对广东省东西两翼城市O_(3)_8h浓度预报效果较好,而GRACEs模式对NO_(2)浓度和CMA模式对全省21个城市2 m气温预报偏低的分布差异是导致O_(3)_8h浓度预报效果分布差异的重要原因。 展开更多
关键词 臭氧 大气成分数值模式 GRACEs CMA模式 预报检验 误差来源
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距平积分订正方法对中国西南复杂地形区域数值天气预报的改进
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作者 常俊 张述文 +1 位作者 任星露 冉津江 《高原气象》 北大核心 2025年第4期974-986,共13页
利用基于历史资料的模式距平积分预报订正(ANO)方法,结合欧洲中期天气预报中心第五代(ERA5)全球再分析资料,对中国西南区域数值天气预报模式系统(简称SWMS)预报产品进行订正试验,检验了ANO方法对2019年6月20-25日一次复杂地形条件下灾... 利用基于历史资料的模式距平积分预报订正(ANO)方法,结合欧洲中期天气预报中心第五代(ERA5)全球再分析资料,对中国西南区域数值天气预报模式系统(简称SWMS)预报产品进行订正试验,检验了ANO方法对2019年6月20-25日一次复杂地形条件下灾害性区域暴雨过程气象要素的中短期天气预报订正改进效果。结果发现,SWMS模式在对流层中上层的预报性能较好,但在中低层随着高度降低预报质量逐渐下降,经ANO方法订正后各预报变量均有所改进,前72 h预报500 hPa和700 hPa位势高度场的平均距平相关系数(ACC)提高0.1~0.2,达到0.8左右,而850 hPa的位势高度ACC最大提高0.6;同时,700 hPa和850 hPa订正位势高度的均方根误差(RMSE)降低显著,分别平均降低了24%和66%。温、湿、风场的订正效果也显示出很好的正效果,展示了基于历史资料的ANO方法对我国西南复杂地形区域中短期数值预报的订正能力和提高SWMS模式数值预报技巧的有效性。 展开更多
关键词 数值预报订正 ANO方法 距平积分 复杂地形 SWMS模式
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数值预报模式垂直坐标发展与改进综述 被引量:1
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作者 程锐 宇如聪 +2 位作者 徐幼平 黄静 沈晓晶 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第1期16-27,共12页
大气具有斜压性质和层结特性,对于大气三维运动及静止大气热力状态的刻画离不开垂直坐标的选择。垂直坐标更是构建数值预报模式的基础,经常根据不同的垂直坐标形式来区分不同类型的大气动力框架,如几何高度框架、等压面框架和等熵面框... 大气具有斜压性质和层结特性,对于大气三维运动及静止大气热力状态的刻画离不开垂直坐标的选择。垂直坐标更是构建数值预报模式的基础,经常根据不同的垂直坐标形式来区分不同类型的大气动力框架,如几何高度框架、等压面框架和等熵面框架等。伴随垂直坐标的发展,模式预报性能在不断提升,模式版本也在不断演进。本文简要回顾了垂直坐标的发展历史,重点介绍了目前国内外主要非静力业务模式垂直混合坐标的处理思路与方法,同时指出模式垂直分辨率及预报变量垂直分布形式的选择考量。最后对数值预报模式垂直坐标设计与应用进行总结,并给出未来发展展望。 展开更多
关键词 数值预报模式 垂直坐标 地形追随 阶梯地形 混合垂直坐标
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台风残余环流暴雨模式预报检验分析
10
作者 国肖祎 王承伟 齐铎 《现代农业科技》 2025年第10期101-107,共7页
为了了解气象数值模式对台风残余环流暴雨的预报能力,以中国气象局(CMA)、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)全球模式降水预报数据为研究对象,分别对2023年8月2日和2024年7月31日的超强台风“杜苏芮”“格美”残余环流影响... 为了了解气象数值模式对台风残余环流暴雨的预报能力,以中国气象局(CMA)、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)全球模式降水预报数据为研究对象,分别对2023年8月2日和2024年7月31日的超强台风“杜苏芮”“格美”残余环流影响黑龙江的暴雨预报进行检验。结果表明,3种模式120~216 h时效对2次暴雨基本没有预报能力,均从96 h开始稳定预报出有大范围暴雨,但预报的落区偏差较大,预报的最大降水量比实况明显偏小,CMA模式暴雨落区预报相较于ECMWF、JMA模式有一定优势。基于以上分析,针对模式预报存在的偏差提出了应对台风残余环流暴雨的防灾减灾对策。 展开更多
关键词 台风 暴雨 气象数值模式 预报检验 防灾对策
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多种数值模式在本溪市气温预报中的检验及误差分析
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作者 王焕毅 崔曜鹏 +4 位作者 崔景轩 魏海宁 秦瑜 唐秋艳 张翘 《现代农业科技》 2024年第1期140-142,共3页
对EC 2 m、美国十天和智能网格3种数值模式2021年1月至2022年12月本溪市城镇气温预报的准确率进行检验,并对预报误差进行了分析。结果表明:美国十天全年预报准确率明显优于其他两种产品,为75.6%~86.9%;逐月检验结果显示,最低气温在6—9... 对EC 2 m、美国十天和智能网格3种数值模式2021年1月至2022年12月本溪市城镇气温预报的准确率进行检验,并对预报误差进行了分析。结果表明:美国十天全年预报准确率明显优于其他两种产品,为75.6%~86.9%;逐月检验结果显示,最低气温在6—9月之间预报准确性最好,最高气温的预报,美国十天和智能网格各月相差不大,EC 2 m存在较大差异。平均绝对误差,3种数值模式的最低气温预报准确率差距较小,均小于2℃,最高气温预报准确率存在较大差别;误差离散度美国十天表现最好;EC 2 m最高气温系统偏差最明显。本溪市美国十天最低(高)气温年准确率和逐月准确率都比较高,具有较高的参考价值。 展开更多
关键词 数值模式 气温预报 检验 误差 辽宁本溪
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数值预报AI气象大模型国际发展动态研究 被引量:18
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作者 黄小猛 林岩銮 +3 位作者 熊巍 李佳皓 潘建成 周勇 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期46-54,共9页
数值预报是研究地球系统的重要工具,有助于加深科学家对大气、海洋、气候和环境等复杂系统之间相互作用和变化过程的理解,在防灾减灾、气候变化和环境治理等方面发挥着不可或缺的作用。随着模式复杂度和分辨率的提高,传统数值模式在气... 数值预报是研究地球系统的重要工具,有助于加深科学家对大气、海洋、气候和环境等复杂系统之间相互作用和变化过程的理解,在防灾减灾、气候变化和环境治理等方面发挥着不可或缺的作用。随着模式复杂度和分辨率的提高,传统数值模式在气候变化研究和气候预测方面取得了迅速的进展,但也面临一些挑战,需要得到数据同化、集合耦合、高性能计算和不确定性分析等多方面的支持。而近年来,“AI+气象”的交叉研究在气象领域引起了广泛关注。基于多种深度学习架构的人工智能大模型,依托强大的计算资源和海量的数据进行训练,能够以新的科学范式进行高效数值预报。气象大模型不断涌现,一些科技公司如华为、英伟达、DeepMind、谷歌、微软等,以及国内外高校如清华大学、复旦大学、密歇根大学、莱斯大学等发布了多个涵盖临近预报、短时预报、中期预报和延伸期预报等不同领域的气象大模型。这标志着人工智能与气象领域的交叉融合已经达到新的高度。尽管气象大模型在现阶段取得了较大突破,但其发展仍然面临弱可解释性、泛化能力不足、极端事件预报强度偏低、智能预报结果过平滑、深度学习框架能力需要拓展等诸多挑战。 展开更多
关键词 数值预报 地球系统模式 深度学习 气象大模型
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GRAPES非静力数值预报模式的三维变分资料同化系统的发展 被引量:75
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作者 马旭林 庄照荣 +1 位作者 薛纪善 陆维松 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期50-60,共11页
为了减少分析变量与模式状态变量之间的插值误差,改善业务预报模式的初值质量,在GRAPES等压面三维变分资料同化系统的基础上,研究发展了针对GRAPES区域模式的非静力模式变量三维变分资料同化系统(GRAPES m3DVAR)。该资料同化系统的垂直... 为了减少分析变量与模式状态变量之间的插值误差,改善业务预报模式的初值质量,在GRAPES等压面三维变分资料同化系统的基础上,研究发展了针对GRAPES区域模式的非静力模式变量三维变分资料同化系统(GRAPES m3DVAR)。该资料同化系统的垂直坐标及其分析变量的水平分布格式、垂直跳点方案与GRAPES预报模式保持完全一致。由于垂直坐标的变化和非静力关系,m3DVAR分析系统中设计了求解动力学约束方程的新方案。通过有效的高精度数学方案,避免了地形追随坐标下平衡方程的非线性项造成的复杂计算,有效解决了非静力平衡条件下求解平衡方程中非线性项的切线性方程和伴随方程引起的困难。重新构造各种观测算子,并考虑了质量场和风场之间的平衡约束关系、背景误差协方差结构,实现对探空、地面资料、船舶报等常规观测的同化。理想单点试验和实际资料的多变量资料同化分析结果表明,非静力模式变量三维变分资料同化系统能够正确地描写多变量之间的相互作用以及物理约束关系,分析结果合理,能够有效减少原等压面三维变分资料同化系统的分析与模式变量之间需要相互插值、变换产生的误差,在一定程度上提高了分析场质量,对预报模式的初值具有一定改善。 展开更多
关键词 GRAPES 非静力模式 资料同化 数值预报
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基于雷达外推和中尺度数值模式的定量降水预报的对比分析 被引量:35
14
作者 胡胜 罗聪 +2 位作者 黄晓梅 李怀宇 何如意 《气象》 CSCD 北大核心 2012年第3期274-280,共7页
应用广东2010年出现的4次暴雨过程的气象资料,检验分析了临近预报系统(SWAN)和华南中尺度数值模式(GZMM)中的定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果,在此基础上探讨了临近预报系统和数值模式在0~6 h范围内的预报能力的交叉点。... 应用广东2010年出现的4次暴雨过程的气象资料,检验分析了临近预报系统(SWAN)和华南中尺度数值模式(GZMM)中的定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果,在此基础上探讨了临近预报系统和数值模式在0~6 h范围内的预报能力的交叉点。结果表明:首先,对于晴雨预报,SWAN系统中降水产品随着预报时效的增加预报效果呈现出减弱的趋势,且高分辨(0.02°)产品的下降速度要快于低分辨率(0.12°);GZMM降水产品(0.12°)在1~3 h预报能力逐步提升,在4~6 h维持相对稳定的水平。对于分辨率同为0.12°的SWAN系统和GZMM模式产品,在第1和第2 h,SWAN产品的CSI评分分别为0.504和0.442,高于GZMM的0.306和0.375,但从第3小时开始GZMM产品CSI评分略高于SWAN产品,表明此后华南中尺度数值模式对晴雨的预报能力优于SWAN系统,交叉点介于2~3 h。其次,进一步检验了上述产品对弱降水(1小时雨量为0.1~2 mm)、一般性降水(2~10 mm)和较强降水(超过10 mm)的预报能力。对于弱降水,GZMM产品CSI评分在0~6 h维持在0.23,高于SWAN产品,表明GZMM模式对于弱降水的预报能力在整体上要强于SWAN系统。对于一般性降水,在0~3 h,分辨率为0.12°的SWAN产品CSI评分高于GZMM产品;两者的CSI评分曲线的交叉点介于3~4 h,即从第4小时开始,GZMM降水产品预报效果更好。对于较强降水,无论是SWAN系统还是GZMM模式,预报能力都呈现出明显的减弱;但SWAN系统在整体上对强降水的预报能力要优于GZMM模式。 展开更多
关键词 临近预报 数值模式 降水 检验 交叉点
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城市灰霾数值预报模式的建立与应用 被引量:49
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作者 刘红年 胡荣章 张美根 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期631-636,共6页
建立了城市灰霾的数值预报模式,可模拟PM2.5中主要成分硫酸盐、有机碳、黑碳、硝酸盐和土壤尘等气溶胶的浓度分布,根据气溶胶浓度分布计算城市大气能见度,从而预测城市灰霾天气.利用城市灰霾的数值预报模式进行了冬、夏2个算例的模拟.... 建立了城市灰霾的数值预报模式,可模拟PM2.5中主要成分硫酸盐、有机碳、黑碳、硝酸盐和土壤尘等气溶胶的浓度分布,根据气溶胶浓度分布计算城市大气能见度,从而预测城市灰霾天气.利用城市灰霾的数值预报模式进行了冬、夏2个算例的模拟.结果表明:在PM2.5中,夏季硫酸盐的贡献率(26.6%)略高于冬季(24.0%),夏季和冬季有机气溶胶(OM)贡献率分别为35.4%和33.3%,黑碳贡献率分别为9.5%和7.1%;南京地区颗粒物的消光系数占总消光系数的95%以上,是能见度下降最主要的贡献者,其中,硫酸盐和有机物对能见度贡献最大,其次为黑碳、硝酸盐、粗粒子、土壤尘和NO2. 展开更多
关键词 灰霾 能见度 数值预报模式
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黄、渤海水温垂直结构数值预报方法的研究 Ⅱ.二维数值预报模式 被引量:8
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作者 王宗山 李繁华 +2 位作者 龚滨 徐伯昌 邹娥梅 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期458-474,共17页
文中根据黄、渤海区水温资料建立了无维深度η和无线温度θ_T以及相应的水温垂直剖面的相似函数θ_T=f(η)。在此基础上,设:上均匀层厚度h=h(x,y,t)、表层水温T_s=T_s(x,y,t)、上均匀层以下的温度T_z=T_s(x,y,z,t)、底层温度T_H=T_H(x,y... 文中根据黄、渤海区水温资料建立了无维深度η和无线温度θ_T以及相应的水温垂直剖面的相似函数θ_T=f(η)。在此基础上,设:上均匀层厚度h=h(x,y,t)、表层水温T_s=T_s(x,y,t)、上均匀层以下的温度T_z=T_s(x,y,z,t)、底层温度T_H=T_H(x,y,t)、流速分量u=u(x,y,t)、v=v(x,y,t)和海面起伏ζ=ζ(x,y,t),提出了水温垂直结构的二维数值预报模式,模式的求解是用“ADI”和“HN”法进行。文中引列了预报时效为4天的试报结果,效果是令人满意的。 展开更多
关键词 海水 温度 数值预报模式 黄海 渤海
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利用WW3模式实现中国海击水概率数值预报 被引量:46
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作者 郑崇伟 潘静 黄刚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期314-320,共7页
海浪对掠海飞行有着重要影响,以T639预报风场驱动WW3(WAVEWATCH-III)海浪模式,对2013年3月发生在中国海的一次冷空气海浪场进行数值模拟.结合飞行高度探测的标准差、海浪浪高的标准差,进一步实现了击水概率的数值预报,为低空飞行器的航... 海浪对掠海飞行有着重要影响,以T639预报风场驱动WW3(WAVEWATCH-III)海浪模式,对2013年3月发生在中国海的一次冷空气海浪场进行数值模拟.结合飞行高度探测的标准差、海浪浪高的标准差,进一步实现了击水概率的数值预报,为低空飞行器的航迹规划提供科学依据.主要计算了5m高度、10m高度、15m高度的击水概率,并对比不同飞行高度击水概率的差异.结果表明,以T639预报风场驱动WW3海浪模式,可以较好地预报中国海海浪场、击水概率场.在冷空气影响下,中国海的击水概率出现明显增幅.飞行高度低于10 m时,海浪会对掠海飞行器的安全造成很大威胁. 展开更多
关键词 WW3模式 中国海 击水概率 数值预报
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城市空气污染数值预报模式系统及其应用 被引量:52
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作者 韩志伟 杜世勇 +2 位作者 雷孝恩 鞠丽霞 王勤耕 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2002年第3期202-206,共5页
介绍了城市空气污染数值预报模式系统,并利用该系统对济南市空气污染进行了预报.结果表明,该系统具有较好的预报性能;预报与实测值之间有较好的相关性;空气质量级别的预报效果更好,对SO2、PM10和NO2 3项污染物的级别预报准确率分别为84.... 介绍了城市空气污染数值预报模式系统,并利用该系统对济南市空气污染进行了预报.结果表明,该系统具有较好的预报性能;预报与实测值之间有较好的相关性;空气质量级别的预报效果更好,对SO2、PM10和NO2 3项污染物的级别预报准确率分别为84.6%,83.2%和94.6%,其总体级别预报准确率达到87.5%.研究结果还显示,济南市的SO2污染已得到明显改善,机动车尾气污染相对较轻,而PM10的污染比较严重,已上升为首要污染物,其来源、扩散、转化机制及其控制措施的研究是目前济南市面临的首要问题. 展开更多
关键词 模式系统 城市空气污染 数值预报 空气质量级别 三项污染物 准确率
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数值预报模式动力框架发展的若干问题综述 被引量:31
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作者 纪立人 陈嘉滨 +1 位作者 张道民 汪厚君 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第1期120-130,共11页
作者就大气数值模式动力框架发展的几个问题做了回顾和展望。关于模式地形的处理 ,讨论了“地形追随” (terrain following)坐标和“台阶地形” (step mountain) η坐标的优点、问题和对策。关于物理量守恒格式的构造 ,回顾了从“瞬时... 作者就大气数值模式动力框架发展的几个问题做了回顾和展望。关于模式地形的处理 ,讨论了“地形追随” (terrain following)坐标和“台阶地形” (step mountain) η坐标的优点、问题和对策。关于物理量守恒格式的构造 ,回顾了从“瞬时”守恒到隐式、显示和半隐式完全 (包括时间离散 )守恒格式的发展和近况 ,介绍了加速非线性全隐式问题迭代收敛的途径。还讨论了半拉格朗日守恒格式的构造问题。最后 ,对目前广泛使用的全球谱模式 ,讨论了其长处、局限和发展前景 ,并简单介绍了谱元方法。 展开更多
关键词 守恒 隐式 拉格朗日 谱元方法 时间离散 迭代收敛 构造 数值预报模式 地形 数值模式
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数值天气预报业务模式现状与展望 被引量:144
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作者 陈德辉 薛纪善 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期623-633,共11页
20 0 4年是数值天气预报理论提出 10 0周年 ,同时也是数值天气预报业务化应用 5 0周年。经过百年的发展历程 ,数值天气预报学科有了飞跃的发展。特别是最近 10多年来 ,大气科学以及地球科学的研究进展 ,高速度、大容量的巨型计算机及网... 20 0 4年是数值天气预报理论提出 10 0周年 ,同时也是数值天气预报业务化应用 5 0周年。经过百年的发展历程 ,数值天气预报学科有了飞跃的发展。特别是最近 10多年来 ,大气科学以及地球科学的研究进展 ,高速度、大容量的巨型计算机及网络系统的快速发展 ,更加快了数值天气预报的发展步伐。文中从模式动力框架、物理过程参数化、模式程序软件等方面对数值天气预报业务模式现状进行了简要综述 ,对存在的问题进行了探讨 ,并对数值天气预报业务模式的未来发展作了展望。当前数值天气预报业务模式发展的特点有 :(1) 2 0世纪 90年代中期以来 ,各国的全球和区域模式水平和垂直分辨率都有明显提高 ,且模式物理过程也同步进行改进 ;数值预报业务模式已进入了大规模并行计算的阶段 ;(2 )主要发达国家和中国都正在致力于研发各自的新业务数值预报模式———非静力 (多尺度 )一体化模式或非静力中尺度模式 ,部分国家的新一代天气 气候一体化数值模式已业务运行 ;(3)业务数值预报模式正在朝着不断完善的方向发展。随着模式分辨率的提高 ,云物理过程、陆面过程和湍流过程、考虑坡度 -坡向因子的辐射过程等在模式中的参数化方案 ,以及模式垂直坐标的选择越来越受重视 。 展开更多
关键词 数值天气预报 数值模式 数值预报模式 参数化方案 业务化 云物理过程 大气科学 模式 巨型计算机 并行计算
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