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两种再分析资料和Nudging方法在WRF模式降水模拟中的适用性
1
作者
王田宇
迪里努尔·牙生
+6 位作者
王星宇
邱学兴
李旭
雷雨虹
孙彩霞
谢祥珊
王金艳
《兰州大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期20-30,共11页
采用Grid Nudging(GN)和Spectral Nudging(SN)方法,用再分析资料ERA5和FNL驱动中尺度数值天气预报模式(WRF),探究不同再分析资料和Nudging方法对降水模拟效果的改进效果及机理.对2021年3月15日中国南方地区降水过程设计6组试验进行数值...
采用Grid Nudging(GN)和Spectral Nudging(SN)方法,用再分析资料ERA5和FNL驱动中尺度数值天气预报模式(WRF),探究不同再分析资料和Nudging方法对降水模拟效果的改进效果及机理.对2021年3月15日中国南方地区降水过程设计6组试验进行数值模拟,分析不同试验方案对降水及相关物理量的影响.结果表明,WRF模式能较好地模拟出本次降水事件,进行Nudging驱动后显著提升了降水分布、降水中心落区和降水量的模拟效果.与观测数据综合对比,GN的模拟效果优于SN,尤其是使用ERA5资料结合GN模拟效果最佳,能够准确地模拟出发生在安徽省南部的降水中心以及超过33 mm/d的降水强度.模式结果与两个观测站点记录的降水发生时间和降水强度变化较为一致.GN方法使模式有效提高了西南低空急流的强度,校正了风向,对水汽通量和水汽通量散度的刻画更符合实际情况.
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关键词
强降水
中尺度数值天气预报模式
牛顿松弛逼近方法
数值模拟
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职称材料
基于累加气候概率的FSS检验方法对多模式短时暴雨预报的评估
2
作者
董美莹
邱金晶
+3 位作者
陈锋
吴梦雯
陈晔峰
邓芳萍
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第4期1478-1498,共21页
为深入认识数值天气模式强降水精细化预报性能,本文以短时强降水多发的浙江省2019年5到10月降水为例,采用分数技巧评分(Fractions Skill Score,简称FSS)邻域检验方法,评估了6个业务模式短时降水预报准确性,重点探讨了各模式短时暴雨预...
为深入认识数值天气模式强降水精细化预报性能,本文以短时强降水多发的浙江省2019年5到10月降水为例,采用分数技巧评分(Fractions Skill Score,简称FSS)邻域检验方法,评估了6个业务模式短时降水预报准确性,重点探讨了各模式短时暴雨预报能力及天气背景的影响。结果表明:(1)基于站点降水的累加气候概率,确定了短时小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨的预报技巧评分阈值各为0.583、0.522、0.506、0.502和0.500,改进并实现了FSS方法对长时间序列各等级降水预报技巧尺度的综合评估。(2)只有上海中尺度区域数值预报业务系统和浙江中尺度区域数值预报业务系统的暴雨预报平均评分达到预报技巧,相应技巧尺度为159、159和183 km;这3个产品共有约6成预报达到技巧评分,其技巧尺度累积频率从3 km至183 km可增幅近50%,这种尺度选择性评价可为不同尺度下产品应用提供参考。(3)不同天气背景下各模式预报性能差异明显。台风类、梅雨类和弱天气尺度强迫类短时暴雨预报的最优模式分别是欧洲中期天气预报中心全球预报模式、上海中尺度区域数值预报业务系统和浙江中尺度区域数值预报业务系统,各技巧尺度为27、99和135 km,模式产品使用中需分类区别对待。
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关键词
分数技巧评分
数值天气预报模式
短时暴雨
评估
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职称材料
“雅安天漏”研究II.数值预报试验
被引量:
84
3
作者
宇如聪
曾庆存
+1 位作者
彭贵康
柴复新
《大气科学》
CSCD
北大核心
1994年第5期535-551,共17页
本文建立了一个用于研究“雅安天漏”的有限区域数值预报模式,并用该模式对10个“雅安天漏”个例进行了数值预报试验,取得了较满意的结果。该模式动力框架的主要特点是:(1)模式的基本方程组便于构造出完全能量守恒的差分格式;...
本文建立了一个用于研究“雅安天漏”的有限区域数值预报模式,并用该模式对10个“雅安天漏”个例进行了数值预报试验,取得了较满意的结果。该模式动力框架的主要特点是:(1)模式的基本方程组便于构造出完全能量守恒的差分格式;(2)采用了静力扣除;(3)模式的垂直坐标选用了η坐标;(4)选用E网格作为变量的水平分布形式;(5)位势高度与其他预报量在垂直方向交错分布;(6)对E网格的波解分离问题采取了特殊的处理技巧;(7)首次采用“半格距”差分解决了矩形E网格及球坐标E网格沿对角线的差分计算;(8)采用显示分解的时间积分方案;(9)尽量保留初始场信息。模式的物理过程主要包括:(1)大尺度凝结降水;(2)对流调整及对流降水;(3)水平扩散和垂直通量输送;(4)地面辐射收支和边界层参数化。试报降水的主要降水中心及降水范围与观测分析比较相似。大于10mm和25mn降水的TS平均评分分别为0.41和0.32。
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关键词
数值预报
陡峭地形
模式设计
降水
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职称材料
降水临近预报及其在水文预报中的应用研究进展
被引量:
23
4
作者
刘佳
邱庆泰
+3 位作者
李传哲
焦裕飞
王维
于福亮
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期129-142,共14页
随着全球气候变化、自然变迁及陆表生境改变,极端天气频发且呈现出多尺度时空变异特征,对其进行预报和预警一直是气象水文领域关注的焦点。临近预报可较准确地预报未来短时间天气显著变化,是当前预报强降水等极端事件的主要手段。从基...
随着全球气候变化、自然变迁及陆表生境改变,极端天气频发且呈现出多尺度时空变异特征,对其进行预报和预警一直是气象水文领域关注的焦点。临近预报可较准确地预报未来短时间天气显著变化,是当前预报强降水等极端事件的主要手段。从基于天气雷达0~3 h外推临近预报、融合数值模式0~6 h临近预报的发展历程梳理了临近预报的研究进展,阐述了雷达外推算法的发展进程、雷达外推预报与数值模式预报融合技术进展,指出"取长补短"的0~6 h融合预报在提高降水预报精度、延长降水预见期等多方面有较大的发展潜力,进一步探寻及提升融合技术是未来融合预报发展的核心。将临近预报以气象水文耦合的方式引入水文预报是从源头提高水文预报精度、保障水文预报效果的主要途径,总结了现阶段主流耦合方式、空间尺度匹配技术、水文模型不确定等陆气耦合中的关键问题,阐述了外推临近预报、融合临近预报作为水文预报输入的研究进展,明确了融合临近预报在延长洪水预见期、提高洪水预报精度中存在优势,并讨论了未来的研究重点及发展方向。
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关键词
降水临近预报
雷达外推
数值模式
融合临近预报
水文预报
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职称材料
数值预报产品在三峡坝区初夏强降水预报中的释用
被引量:
5
5
作者
宋春远
熊传辉
+3 位作者
罗剑琴
饶传新
闫居玲
李芳
《气象》
CSCD
北大核心
2009年第6期96-99,共4页
利用1992—2001年5—6月期间日本数值预报产品(FSFE02、FSFE03)、宜昌单站探空资料以及单站大气能量资料,对照三峡气象站降水资料,从中找出相关性较好的预报因子,应用基于费歇准则的判别分析方法,建立三峡坝区初夏(5—6月)强降水预报模...
利用1992—2001年5—6月期间日本数值预报产品(FSFE02、FSFE03)、宜昌单站探空资料以及单站大气能量资料,对照三峡气象站降水资料,从中找出相关性较好的预报因子,应用基于费歇准则的判别分析方法,建立三峡坝区初夏(5—6月)强降水预报模型,从而对日本数值预报产品进行释用。经2002—2007年预报检验,该模型预报准确率和概括率分别为77%和89%,预报效果较好。该预报模型具有一定的实用性。
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关键词
数值预报
能量
强降水
预报模型
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职称材料
题名
两种再分析资料和Nudging方法在WRF模式降水模拟中的适用性
1
作者
王田宇
迪里努尔·牙生
王星宇
邱学兴
李旭
雷雨虹
孙彩霞
谢祥珊
王金艳
机构
兰州大学大气科学学院
安徽省气象台
出处
《兰州大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期20-30,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFA06084)
甘肃省自然科学基金项目(21JR7RA501)。
文摘
采用Grid Nudging(GN)和Spectral Nudging(SN)方法,用再分析资料ERA5和FNL驱动中尺度数值天气预报模式(WRF),探究不同再分析资料和Nudging方法对降水模拟效果的改进效果及机理.对2021年3月15日中国南方地区降水过程设计6组试验进行数值模拟,分析不同试验方案对降水及相关物理量的影响.结果表明,WRF模式能较好地模拟出本次降水事件,进行Nudging驱动后显著提升了降水分布、降水中心落区和降水量的模拟效果.与观测数据综合对比,GN的模拟效果优于SN,尤其是使用ERA5资料结合GN模拟效果最佳,能够准确地模拟出发生在安徽省南部的降水中心以及超过33 mm/d的降水强度.模式结果与两个观测站点记录的降水发生时间和降水强度变化较为一致.GN方法使模式有效提高了西南低空急流的强度,校正了风向,对水汽通量和水汽通量散度的刻画更符合实际情况.
关键词
强降水
中尺度数值天气预报模式
牛顿松弛逼近方法
数值模拟
Keywords
heavy
precipitation
weather research and
forecasting
model
Nudging
numerical
simulation
分类号
K901.8 [历史地理—人文地理学]
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职称材料
题名
基于累加气候概率的FSS检验方法对多模式短时暴雨预报的评估
2
作者
董美莹
邱金晶
陈锋
吴梦雯
陈晔峰
邓芳萍
机构
浙江省气象科学研究所
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第4期1478-1498,共21页
基金
浙江省自然科学基金项目LY21D050001
国家自然科学基金项目U2242204、42030610
+1 种基金
浙江省科技计划项目2024C03256
浙江省自然科学基金联合基金项目LZJMY24D050008。
文摘
为深入认识数值天气模式强降水精细化预报性能,本文以短时强降水多发的浙江省2019年5到10月降水为例,采用分数技巧评分(Fractions Skill Score,简称FSS)邻域检验方法,评估了6个业务模式短时降水预报准确性,重点探讨了各模式短时暴雨预报能力及天气背景的影响。结果表明:(1)基于站点降水的累加气候概率,确定了短时小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨的预报技巧评分阈值各为0.583、0.522、0.506、0.502和0.500,改进并实现了FSS方法对长时间序列各等级降水预报技巧尺度的综合评估。(2)只有上海中尺度区域数值预报业务系统和浙江中尺度区域数值预报业务系统的暴雨预报平均评分达到预报技巧,相应技巧尺度为159、159和183 km;这3个产品共有约6成预报达到技巧评分,其技巧尺度累积频率从3 km至183 km可增幅近50%,这种尺度选择性评价可为不同尺度下产品应用提供参考。(3)不同天气背景下各模式预报性能差异明显。台风类、梅雨类和弱天气尺度强迫类短时暴雨预报的最优模式分别是欧洲中期天气预报中心全球预报模式、上海中尺度区域数值预报业务系统和浙江中尺度区域数值预报业务系统,各技巧尺度为27、99和135 km,模式产品使用中需分类区别对待。
关键词
分数技巧评分
数值天气预报模式
短时暴雨
评估
Keywords
Fractions Skill Score
numerical
weather
prediction
model
Short-term
heavy
precipitation
Forecast evaluation
分类号
P456 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
“雅安天漏”研究II.数值预报试验
被引量:
84
3
作者
宇如聪
曾庆存
彭贵康
柴复新
机构
中国科学院大气物理研究所
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
1994年第5期535-551,共17页
基金
大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)资助
文摘
本文建立了一个用于研究“雅安天漏”的有限区域数值预报模式,并用该模式对10个“雅安天漏”个例进行了数值预报试验,取得了较满意的结果。该模式动力框架的主要特点是:(1)模式的基本方程组便于构造出完全能量守恒的差分格式;(2)采用了静力扣除;(3)模式的垂直坐标选用了η坐标;(4)选用E网格作为变量的水平分布形式;(5)位势高度与其他预报量在垂直方向交错分布;(6)对E网格的波解分离问题采取了特殊的处理技巧;(7)首次采用“半格距”差分解决了矩形E网格及球坐标E网格沿对角线的差分计算;(8)采用显示分解的时间积分方案;(9)尽量保留初始场信息。模式的物理过程主要包括:(1)大尺度凝结降水;(2)对流调整及对流降水;(3)水平扩散和垂直通量输送;(4)地面辐射收支和边界层参数化。试报降水的主要降水中心及降水范围与观测分析比较相似。大于10mm和25mn降水的TS平均评分分别为0.41和0.32。
关键词
数值预报
陡峭地形
模式设计
降水
Keywords
numerical
weather
prediction
precipitous topography
model
design
precipitation
forecast.
分类号
P457.6 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
降水临近预报及其在水文预报中的应用研究进展
被引量:
23
4
作者
刘佳
邱庆泰
李传哲
焦裕飞
王维
于福亮
机构
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期129-142,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51822906)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC1502405)~~
文摘
随着全球气候变化、自然变迁及陆表生境改变,极端天气频发且呈现出多尺度时空变异特征,对其进行预报和预警一直是气象水文领域关注的焦点。临近预报可较准确地预报未来短时间天气显著变化,是当前预报强降水等极端事件的主要手段。从基于天气雷达0~3 h外推临近预报、融合数值模式0~6 h临近预报的发展历程梳理了临近预报的研究进展,阐述了雷达外推算法的发展进程、雷达外推预报与数值模式预报融合技术进展,指出"取长补短"的0~6 h融合预报在提高降水预报精度、延长降水预见期等多方面有较大的发展潜力,进一步探寻及提升融合技术是未来融合预报发展的核心。将临近预报以气象水文耦合的方式引入水文预报是从源头提高水文预报精度、保障水文预报效果的主要途径,总结了现阶段主流耦合方式、空间尺度匹配技术、水文模型不确定等陆气耦合中的关键问题,阐述了外推临近预报、融合临近预报作为水文预报输入的研究进展,明确了融合临近预报在延长洪水预见期、提高洪水预报精度中存在优势,并讨论了未来的研究重点及发展方向。
关键词
降水临近预报
雷达外推
数值模式
融合临近预报
水文预报
Keywords
precipitation
nowcasting
radar based extrapolation
numerical
weather
prediction
model
s
blending nowcasting
hydrological
forecasting
分类号
P338.1 [天文地球—水文科学]
TV124 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
数值预报产品在三峡坝区初夏强降水预报中的释用
被引量:
5
5
作者
宋春远
熊传辉
罗剑琴
饶传新
闫居玲
李芳
机构
湖北省宜昌市气象局
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2009年第6期96-99,共4页
文摘
利用1992—2001年5—6月期间日本数值预报产品(FSFE02、FSFE03)、宜昌单站探空资料以及单站大气能量资料,对照三峡气象站降水资料,从中找出相关性较好的预报因子,应用基于费歇准则的判别分析方法,建立三峡坝区初夏(5—6月)强降水预报模型,从而对日本数值预报产品进行释用。经2002—2007年预报检验,该模型预报准确率和概括率分别为77%和89%,预报效果较好。该预报模型具有一定的实用性。
关键词
数值预报
能量
强降水
预报模型
Keywords
numerical prediction energy heavy precipitation forecasting model
分类号
P457.6 [天文地球—大气科学及气象学]
P434 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
两种再分析资料和Nudging方法在WRF模式降水模拟中的适用性
王田宇
迪里努尔·牙生
王星宇
邱学兴
李旭
雷雨虹
孙彩霞
谢祥珊
王金艳
《兰州大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于累加气候概率的FSS检验方法对多模式短时暴雨预报的评估
董美莹
邱金晶
陈锋
吴梦雯
陈晔峰
邓芳萍
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
“雅安天漏”研究II.数值预报试验
宇如聪
曾庆存
彭贵康
柴复新
《大气科学》
CSCD
北大核心
1994
84
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职称材料
4
降水临近预报及其在水文预报中的应用研究进展
刘佳
邱庆泰
李传哲
焦裕飞
王维
于福亮
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
23
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职称材料
5
数值预报产品在三峡坝区初夏强降水预报中的释用
宋春远
熊传辉
罗剑琴
饶传新
闫居玲
李芳
《气象》
CSCD
北大核心
2009
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