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基于广东数值天气预报模式产品的扰动天气图系统 被引量：1
1
作者 文秋实 梁卓轩 +1 位作者 魏丹淇 钱维宏 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期633-649,共17页
数值预报模式产品已成为当前各地气象台短期天气预报中的重要参考信息。我国各级气象台站都建立了多模式产品的一体化显示平台。但是,业务化平台上绘制的仍然是传统天气图。近十年来,为了更方便预报员客观地从中识别各种类极端天气,北... 数值预报模式产品已成为当前各地气象台短期天气预报中的重要参考信息。我国各级气象台站都建立了多模式产品的一体化显示平台。但是,业务化平台上绘制的仍然是传统天气图。近十年来,为了更方便预报员客观地从中识别各种类极端天气,北京大学发展的基于欧洲中心全球模式产品的扰动天气图制作方法已经应用于对国内外多种类极端天气的大量个例分析,得到了国内外同行的认可。在前期工作的基础上,新近发展了基于广东区域模式(CMA-GD)产品的扰动天气图绘制系统。但是,与欧洲全球模式相比广东区域模式具有完全独立的非静力平衡状态偏差特征,并且不同模式系统之间的系统偏差也不一致,因此提出了一套生成区域模式自有扰动天气分析数据的基本方案,以减小模式系统性误差和气候漂移造成的虚假天气扰动信息,更有效地展现模式中的扰动天气系统特征细节。针对该系统网页端输出结果,实际应用台风个例介绍区域模式扰动天气图分析、使用方法。结果表明:相比于欧洲中心全球模式产品生成的扰动天气图,基于本地化模式数据生成的扰动天气图能够展示更多区域模式独有的物理量非静力特征时空特征。希望能帮助读者认识扰动法并熟悉扰动天气图在日常天气预报业务和天气过程复盘总结中的应用。 展开更多
关键词 广东模式产品 扰动天气图 业务系统
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南海海洋气象数值预报系统(Grapes-MAMS)及其业务应用 被引量：3
2
作者 刘春霞 赵中阔 +2 位作者 袁金南 温冠环 毕雪岩 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期890-899,共10页
介绍了中国气象局广州热带海洋气象研究所建立的南海海洋气象数值预报系统(Grapes-MAMS)框架、系统中各模式特点以及针对模式所做的改进工作;并基于广东省沿海浮标资料,分析和研究了该系统中各个专业模式预报性能。得到如下结论:(1)从... 介绍了中国气象局广州热带海洋气象研究所建立的南海海洋气象数值预报系统(Grapes-MAMS)框架、系统中各模式特点以及针对模式所做的改进工作;并基于广东省沿海浮标资料,分析和研究了该系统中各个专业模式预报性能。得到如下结论:(1)从给出的统计检验和技巧评分来看,区域海浪模式逐年改进,具有一定预报能力;区域海浪模式和欧洲中期天气预报中心全球海浪模式相比,前者预报技巧TS评分大于后者;(2)实测海表温度的同化明显改进了区域海洋环流模式对海表温度的预报,检验结果显示海表温度预报与浮标观测海表温度相关系数在0.7左右,通过了α=0.01显著性检验;(3)将基于广东茂名科学试验基地得到的拖曳系数计算方案引入风暴潮模式,可以有效地改进风暴潮模式对强台风"威马逊"风暴增水预报,2013—2015年6个风暴潮模式预报检验显示,模式可以提前20 h以上给出最大风暴增水预报,而且最大风暴增水预报与实际相差不大。 展开更多
关键词 海洋气象数值预报 海浪模式 风暴潮模式 检验
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北斗导航探空上升-下降段探空资料在华南区域数值模式同化应用试验
3
作者 张诚忠 黄燕燕 +1 位作者 梁家豪 徐黄飞 《热带气象学报》 北大核心 2025年第1期16-25,共10页
为了解华南区域北斗导航往返探空资料的性能及其对华南区域模式预报的影响,以一个月北斗导航探空资料,分别与L波段观测资料和欧洲中心分析场进行比较分析。结果发现,北斗导航资料与L波段上升段资料之间的速度均方根误差<1 m·s^(... 为了解华南区域北斗导航往返探空资料的性能及其对华南区域模式预报的影响,以一个月北斗导航探空资料,分别与L波段观测资料和欧洲中心分析场进行比较分析。结果发现,北斗导航资料与L波段上升段资料之间的速度均方根误差<1 m·s^(-1),温度均方根误差<1°,相对湿度的均方根误差<10%。北斗导航探空资料与欧洲分析场标准差在对流层内U、V分量<2 m·s^(-1);温度比分析场偏低~1°;湿度在大气层中除了在400~200 hPa附近偏干5%外,其余偏湿5%~15%。对流层以上的各要素标准差均大于对流层。分别对一次空气影响过程、台风登陆过程进行同化对比试验发现,同化北斗导航探空资料试验与同化L波段资料试验的各级别降水TS互有高低,前者试验24 h台风路径预报有32%的提高,反映出与同化L波段单一的上升资料试验相比,北斗导航的往、返探空资料的同化对短期的降水预报、台风路径预报有着中性至正的改善作用。 展开更多
关键词 北斗导航探空 同化试验 个例研究 华南区域
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广东省GPS/PWV资料的质量控制及其对前汛期降水预报影响的初步研究 被引量：13
4
作者 李昊睿 丁伟钰 +3 位作者 薛纪善 高郁东 张旭斌 黄华栋 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期455-462,共8页
对2009年8月—2012年8月广东省地基GPS反演的可降水量(GPS/PWV)资料进行分析,建立了该资料的质量控制方案。该方案能合理剔除取值不合理的"离群"资料及与背景场偏差较大的资料。选取2010年5月6—7日及2012年4月27—28日两次... 对2009年8月—2012年8月广东省地基GPS反演的可降水量(GPS/PWV)资料进行分析,建立了该资料的质量控制方案。该方案能合理剔除取值不合理的"离群"资料及与背景场偏差较大的资料。选取2010年5月6—7日及2012年4月27—28日两次前汛期降水过程进行数值试验,经过质量控制,只允许与背景场偏差较小的GPS/PWV资料进入GRAPES三维变分同化系统。并对初始湿度场进行合理调整,使数值预报模式的24 h累积降水量的量级和落区的预报得到明显改进,从而提高数值预报模式的降水预报能力。 展开更多
关键词 GRAPES 三维变分 质量控制 资料同化 GPS可降水量
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基于区域自动气象站的广东极端强降水特征分析 被引量：38
5
作者 伍红雨 李芷卉 +1 位作者 李文媛 郑璟 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第6期801-812,共12页
利用2003-2017年广东2000多个区域自动气象站逐小时降水资料,分析了不同历时的广东极端强降水的年和月变化特征,在此基础上分析汛期4-9月的极端强降水频次的时空分布特征。结果表明:近15年来,广东不同历时极端强降水出现频率的年变化趋... 利用2003-2017年广东2000多个区域自动气象站逐小时降水资料,分析了不同历时的广东极端强降水的年和月变化特征,在此基础上分析汛期4-9月的极端强降水频次的时空分布特征。结果表明:近15年来,广东不同历时极端强降水出现频率的年变化趋势存在明显差异,在年以及前、后汛期,24 h呈减少趋势;3、1 h呈上升趋势,其中1 h极端强降水频率在年和后汛期呈显著增加趋势。5-6月是广东极端强降水最易出现的时段,频次大值主要出现在粤西南阳江、江门、茂名,中部和北部的广州、清远以及粤东的汕头、揭阳等地。后汛期极端强降水主要出现在粤中南部地区,特别是南部沿海。1 h极端强降水次数在珠江三角洲以及茂名信宜、高州等地增加趋势明显,而粤东的大部分地区为减少趋势。地形和大气环流等可能是广东极端强降水频次中心形成的重要因素。 展开更多
关键词 极端强降水 区域自动气象站 空间分布 时间变化 广东
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利用GRAPES-UCM模式对广州典型污染天气过程的数值模拟研究 被引量：1
6
作者 姚帅 蒋德海 +3 位作者 张艳霞 李菲 邓雪娇 王宝民 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1016-1028,共13页
利用城市冠层加强观测资料对GRAPES-UCM模式进行了多个例的模拟分析与效果检验,表明:城市冠层效应使城市平均气温升高1.2℃,感热通量增加163%,热岛效应增强近1.3℃;城区风速减小16%,而风速的脉动增大;GRAPES-UCM模式对城市地表温度、风... 利用城市冠层加强观测资料对GRAPES-UCM模式进行了多个例的模拟分析与效果检验,表明:城市冠层效应使城市平均气温升高1.2℃,感热通量增加163%,热岛效应增强近1.3℃;城区风速减小16%,而风速的脉动增大;GRAPES-UCM模式对城市地表温度、风速、向下短波辐射、向上长波辐射、感热通量等的模拟结果与实际观测更为接近.近地面静小风、稳定的近地面层结(逆温)及风向的辐合导致污染物的局地堆积,容易造成高PM2.5浓度与低能见度的灰霾天气;与台风外围下沉气流相联系的高温有利于高臭氧事件的发生.城市冠层模式的引入对GRAPES模式在城市下垫面的模拟效果有显著的提升作用,能更好模拟出不利于污染物扩散的气象条件. 展开更多
关键词 空气污染 城市冠层 GRAPES气象模式 气象条件
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华南区域大气成分业务数值预报GRACEs模式系统 被引量：14
7
作者 邓雪娇 邓涛 +6 位作者 麦博儒 殷长秦 王楠 李菲 邹宇 谭浩波 吴兑 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期900-907,共8页
总结了华南区域大气成分数值预报GRACEs模式系统的业务发展进程,系统介绍了GRACEs模式的计算域、气象驱动场、输入排放源、计算平台与产品应用,报告了GRACEs模式的业务预报性能。概述了国内外大气成分数值预报模式的发展现状与趋势,介... 总结了华南区域大气成分数值预报GRACEs模式系统的业务发展进程,系统介绍了GRACEs模式的计算域、气象驱动场、输入排放源、计算平台与产品应用,报告了GRACEs模式的业务预报性能。概述了国内外大气成分数值预报模式的发展现状与趋势,介绍了新版CMAQ模式Ver5.1的化学机理,及其在光化学、气溶胶化学、源排放、化学与气象双向反馈机制等方面的重要更新。GRACEs模式系统预期将在本地精细化气象模式、污染源本地化、化学机理以及初始场同化等方面进一步研究,深入开展华南区域"一体化"大气成分模式系统的研发与应用。 展开更多
关键词 GRACEs模式系统 CMAQ模式 化学机理 光化学 气溶胶化学 华南区域
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近50年广东省分级降水的时空分布特征及其变化趋势的研究 被引量：25
8
作者 郑腾飞 刘显通 +1 位作者 万齐林 于鑫 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期212-220,共9页
利用广东省86个常规气象观测站1961—2010年的逐日降水资料,分析近50年广东省降水气候特征,探讨不同等级降水空间分布及随时间变化特征。结果表明:广东省降水丰沛,年均降水量多为1 500~2 000mm;降水气候特征的区域差异较大,不同区域降... 利用广东省86个常规气象观测站1961—2010年的逐日降水资料,分析近50年广东省降水气候特征,探讨不同等级降水空间分布及随时间变化特征。结果表明:广东省降水丰沛,年均降水量多为1 500~2 000mm;降水气候特征的区域差异较大,不同区域降水量与降水日数分布差异显著;各月的降水日数差异没有降水量月分布的差异明显,非汛期的日降水量较小,而汛期降水日数多且日降水量大;小雨日和中雨日的区域差异小,大雨日、暴雨日、大暴雨日的大值中心主要集中在广东省的三大暴雨中心地区(清远中心、阳江中心、海陆丰中心),雨日量级分布大致由北向南逐渐增强,且随着降水等级的增加降雨日数迅速减少;小雨、中雨和大雨的降水贡献率均由粤北地区向沿海地区递减,暴雨和大暴雨的贡献率由粤北向沿海递增;小雨日数显著减少、大雨以上日数略有增多,总降水日数也呈减少趋势;小雨和中雨的贡献率呈减少趋势,大雨以上贡献率增多,使年均降水量呈增多趋势。 展开更多
关键词 空间分布 降水量 降水日数 降水贡献率
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基于因子分析的广东省短时强降水预报模型及其业务试验 被引量：12
9
作者 张华龙 伍志方 +1 位作者 肖柳斯 涂静 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期15-30,共16页
利用每天4次0.125°×0.125°的ECMWF-Interim再分析资料和广东省2009—2018年地面气象站逐时雨量观测的短时强降水数据集,针对广东不同季节、不同地域的短时强降水,以提高命中率同时控制虚警率为目的,提出基于显著性和敏... 利用每天4次0.125°×0.125°的ECMWF-Interim再分析资料和广东省2009—2018年地面气象站逐时雨量观测的短时强降水数据集,针对广东不同季节、不同地域的短时强降水,以提高命中率同时控制虚警率为目的,提出基于显著性和敏感性评价的物理量优选和因子分析法,用于构建分期、分区的广东短时强降水概率预报模型。以参数显著性和预测敏感性为标准,在49个待选物理量中挑选18个既与多年平均态存在明显差异,又具有较低虚警率的物理量,应用方差最大正交旋转因子分析法将遴选物理量组合成表征大气不同环境条件的6个因子;为使组合因子更具适应性,基于因子偏离度特征对广东前、后汛期不同区域独立建模,构建分期、分区短时强降水逐6 h格点概率预报模型。汛期业务试验表明,模型对短时强降水发生概率预报效果较好。对2019年汛期模型每天两次起报的12 h预报时效内概率产品进行格点检验,以训练期最优TS评分对应的固定概率作为预测概率阈值,广东省大部分区域TS评分超过0.25,最高超过0.42,平均较ECMWF-Fine业务模式在前、后汛期分别提升0.23与0.21,南部沿海TS评分提升幅度最大,并且模型在提升命中率与降低虚警率之间取得较好的平衡。个例分析表明,对于ECMWF模式常漏报的广东暖区短时强降水,概率预报模型具有明显优势,尤其能为天气尺度弱动力强迫的强降水早期预警提供更多有效信息。 展开更多
关键词 概率预报模型 短时强降水 预测敏感性 因子分析 暖区降水
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华南区域高分辨率数值模式前汛期预报初步评估 被引量：13
10
作者 林晓霞 冯业荣 +1 位作者 陈子通 简云韬 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期656-668,共13页
基于华南地区自动站逐小时观测资料,采用传统站点评分、邻域法等评估华南区域高分辨率数值模式(包括GRAPES;Z;1 km模式和GRAPES;Z 3 km模式)对降水、地面温度和风场等要素的预报能力。结果表明:GRAPES;Z;1 km模式的降水预报技巧优于GRAP... 基于华南地区自动站逐小时观测资料,采用传统站点评分、邻域法等评估华南区域高分辨率数值模式(包括GRAPES;Z;1 km模式和GRAPES;Z 3 km模式)对降水、地面温度和风场等要素的预报能力。结果表明:GRAPES;Z;1 km模式的降水预报技巧优于GRAPES;Z 3 km模式,模式预报以正偏差为主。对于不同起报时间的预报,00时(世界时,下同)起报的预报效果优于12时。GRAPES;Z;1 km模式的TS评分是GRAPES;Z 3 km模式的两倍以上,对不同降水阈值的评分均较高。分数技巧评分(FSS)显示GRAPES;Z;1 km模式6 h累计降水预报在0.1 mm、1 mm及5 mm以上的降水均可达到最低预报技巧尺度,对所检验降水对象的空间位置把握能力更好。2 m气温和10 m风速检验结果表明两个模式均能较好把握广东省温度的分布特征,GRAPES;Z;1 km模式对2 m气温预报结果优于GRAPES;Z 3 km模式,预报绝对误差更小;两个模式对风速的预报整体偏强,预报偏差在1~4 m/s之间,但相比之下GRAPES;Z 3 km模式在风场预报上表现更好。GRAPES;Z;1 km模式的2 m气温和10 m风速预报偏差随降水过程存在明显波动,强降水过后温度预报整体偏低,风速预报偏强,在模式产品订正、使用等需要考虑模式对主要天气系统的预报情况。总的来说,GRAPES;Z;1 km模式的预报产品具有较好的参考价值。 展开更多
关键词 GRAPES_GZ 降水预报 检验评估 FSS评分
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雷达反演潜热在华南区域数值模式汛期短时临近降水预报的应用试验 被引量：4
11
作者 张诚忠 薛纪善 +1 位作者 冯业荣 万齐林 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期577-587,共11页
为了评估潜热对短临降水预报的影响,基于雷达反演潜热的基础上,以2014年3月30日的强降水个例和2013年5月的31天为样本,进行了初值有无引入潜热释放引起位温增量的批量试验。(1)强降水个例模拟试验发现,初值引进潜热后预报的12 h累积降... 为了评估潜热对短临降水预报的影响,基于雷达反演潜热的基础上,以2014年3月30日的强降水个例和2013年5月的31天为样本,进行了初值有无引入潜热释放引起位温增量的批量试验。(1)强降水个例模拟试验发现,初值引进潜热后预报的12 h累积降水中心与实况一致,预报的前4 h雷达反射率从范围、强度上更接近观测的反射率,逐小时TS比无潜热试验要高。(2)诊断分析表明模式初值引进潜热后,调整降水区域上空大气的温度结构,订正或加强次级环流,触发对流不稳定能量释放,利于成云致雨。(3)批量对比试验反映初值潜热对前12 h逐时降水预报一直保持正影响。 展开更多
关键词 雷达反演潜热 华南区域数值模式 短时临近预报 资料同化
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损失率评估模型在广东气象灾害损失评估中的应用
12
作者 伍红雨 邹燕 郭尧 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第6期757-764,共8页
利用1995—2021年《广东省防灾减灾年鉴》《2021广东统计年鉴》资料,基于面向气象灾害损失的损失率评估模型,对近27年广东暴雨洪涝、台风、低温冷冻、干旱、强对流(含雷击)等5种主要气象灾害逐年损失和总损失进行定量评估和分析。结果表... 利用1995—2021年《广东省防灾减灾年鉴》《2021广东统计年鉴》资料,基于面向气象灾害损失的损失率评估模型,对近27年广东暴雨洪涝、台风、低温冷冻、干旱、强对流(含雷击)等5种主要气象灾害逐年损失和总损失进行定量评估和分析。结果表明,台风、暴雨、低温冷冻、强对流以及总损失的年损失率指数最大峰值都出现在20世纪90年代中后期,干旱年损失率指数峰值出现在2002年。广东气象灾害总损失极重有6年,其中1994年损失率指数达7.62,为研究时段内气象灾害总损失最重的年份。近27年来,广东年气象灾害总损失的损失率指数呈明显减小的趋势,2000—2020年期间指数平均值为0.17,较1994—1999年平均值减小92.54%,死亡失踪人数指数减少60.83%。 展开更多
关键词 损失率评估模型 气象灾害损失 评估 广东
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基于多神经网络的动态权重集成温度预报订正研究 被引量：2
13
作者 朱育雷 杨静 +5 位作者 钟水新 朱文达 李智玉 魏涛 李彦霖 顾天红 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期156-168,共13页
基于CMA-GD模式预报数据,利用多神经网络的动态权重集成方法,开展了贵州省温度预报订正研究,最终获得本地化温度预报订正产品。结果表明:(1)在对历史数据检验评估的基础上,利用多种神经网络方法可有效降低模式系统误差,通过BP、BP_GA、W... 基于CMA-GD模式预报数据,利用多神经网络的动态权重集成方法,开展了贵州省温度预报订正研究,最终获得本地化温度预报订正产品。结果表明:(1)在对历史数据检验评估的基础上,利用多种神经网络方法可有效降低模式系统误差,通过BP、BP_GA、WAVENN、GRNN、LSTM等神经网络订正,2020年贵州省0~72 h预报时效的温度平均绝对误差较模式降低0.01~0.17℃;(2)考虑到不同神经网络订正结果的差异性,采用动态权重方案对订正结果进行优势集成可显著提升预报可靠性。经集成后的温度预报效果优于模式直接输出和各神经网络订正结果,2020年贵州省0~72 h预报时效的温度平均绝对误差较模式降低14.93%,预报准确率提升8.24%。此外,动态权重集成后的订正结果还表现出较好的稳定性。基于该方法形成的本地化客观预报订正产品可为提升贵州复杂地形下温度预报质量以及精细化预报服务水平提供参考依据。 展开更多
关键词 神经网络 集成方法 2 m温度 订正 CMA-GD
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SSIM在高分辨率降水数值预报产品空间检验中的应用 被引量：1
14
作者 陈百炼 杨富燕 +2 位作者 陈子通 彭芳 曾莉萍 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期537-546,共10页
引入图像结构相似度指数SSIM应用于高分辨率降水数值预报产品的空间检验,通过对SSIM应用场景和算法的适用性改进,提出了适用于0-1化降水格点场空间检验的SSIM应用方法,并针对SSIM指标不能正确反映降水场中雨带位置变化的缺陷进行了改进... 引入图像结构相似度指数SSIM应用于高分辨率降水数值预报产品的空间检验,通过对SSIM应用场景和算法的适用性改进,提出了适用于0-1化降水格点场空间检验的SSIM应用方法,并针对SSIM指标不能正确反映降水场中雨带位置变化的缺陷进行了改进,提出了修正的SSIM*指标。应用该新方法选取2020年夏季贵州地区的暴雨个例,对中国气象局/广东省区域数值天气预报重点实验室华南区域中尺度模式输出的高分辨率降水预报产品进行了空间检验,并与采用另外两种检验方法即MODE和邻域法的检验结果进行了比较。结果表明改进的SSIM方法在高分辨率降水数值预报场空间检验中有较好的应用效果,三种方法得到的检验结果在有无预报能力的定性评价上差异不大,而新的SSIM*指标与MODE的MMI指标表现较为接近,且在对个例预报能力的评价上更为合理。该方法以0-1化降水格点场作为空间检验对象,能够得到其它方法所不能得到的降水场整体检验特征和分项检验特征,提供从雨区面积、雨带结构及其平均位置多个方面评估预报性能的参考指标,且计算简单无主观参数设定,得到的检验结果具有唯一确定性,克服了当前MODE方法在应用中的缺点,具有较大的推广应用价值,值得进一步深入研究。 展开更多
关键词 降水数值预报 0-1化格点场 空间检验 SSIM应用
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华南区域大气成分数值模式GRACEs预报性能评估 被引量：9
15
作者 李婷苑 吴乃庚 +5 位作者 邓雪娇 邓涛 陈靖扬 沈劲 邓思欣 梁华玲 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期207-217,共11页
利用2016—2019年广东省国控站实况监测数据对华南区域大气成分数值模式系统(GRACEs)预报性能进行了综合评估。除空气质量指数AQI外,重点对PM_(2.5)、O_(3)及NO2进行了分析评估。(1)模式预报性能存在年际差异,对各要素的预报值总体偏低... 利用2016—2019年广东省国控站实况监测数据对华南区域大气成分数值模式系统(GRACEs)预报性能进行了综合评估。除空气质量指数AQI外,重点对PM_(2.5)、O_(3)及NO2进行了分析评估。(1)模式预报性能存在年际差异,对各要素的预报值总体偏低。(2)模式预报能较好地反映空气质量的空间分布,PM_(2.5)中心在珠三角西北部,而O_(3)-8 h高值区在珠三角核心区和粤东沿海,但模式对O_(3)-8 h高值区存在显著预报低估现象。(3)模式可较好地模拟出PM_(2.5)月变化的单峰型特征和O_(3)-8 h月变化双峰型特征,但模式对AQI的秋冬季主峰值和春季次峰值的预报存在低估,分别与模式对O_(3)-8 h、PM_(2.5)的低估有关。(4)模式能较好体现O_(3)的午后峰值和NO2双峰值的日变化规律;模式对O_(3)前体物NO2的预报偏差,有可能是导致随后几小时对O_(3)浓度预报偏差的重要原因。(5)日平均浓度预报效果检验显示模式可较好预测AQI和3种污染物的变化趋势,但对夏秋季高O_(3)-8 h浓度预报显著偏低;模式对轻度污染及以上等级预报能力偏低,亟需提升模式对污染天气的预报能力。 展开更多
关键词 空气质量 大气成分数值模式 GRACEs PM_(2.5) O_(3) 预报检验
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高分辨地形对华南区域GRAPES模式地面要素预报影响的研究 被引量：7
16
作者 朱文达 陈子通 +2 位作者 张艳霞 杨静 张媛 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期801-811,共11页
华南区域GRAPES模式动力框架的更新使得高分辨地形数据能够进入模式。引入SRTM数据实现静态数据更新,结合模式内置数据,进行了批量模拟试验;通过站点检验方式,对批量试验结果进行对比,得出以下结论:对比业务使用的Topo10 m地形、Topo30 ... 华南区域GRAPES模式动力框架的更新使得高分辨地形数据能够进入模式。引入SRTM数据实现静态数据更新,结合模式内置数据,进行了批量模拟试验;通过站点检验方式,对批量试验结果进行对比,得出以下结论:对比业务使用的Topo10 m地形、Topo30 s地形、SRTM地形和基于SRTM多种插值方案得到的地形,海拔偏差的空间分布和分位数统计都有明显的改善,复杂地形区域的改善效果更显著。通过地面要素平均绝对误差(MAE)箱须图统计和模式西部站点绝对误差(AE)时间序列图对比分析,发现高分辨地形试验的2 m气温和10 m风速MAE和AE有大幅度的改善。高分辨地形对模式静态数据的改善是2 m气温和10 m风速MAE下降的主要原因,地形复杂区域对MAE改善的贡献高于模式其他区域。高分辨地形进入模式后会引起动力过程计算的虚假扰动,适当的滤波平滑能够抑制扰动,从而进一步提高预报精度。 展开更多
关键词 GRAPES 高分辨地形 SRTM 插值方法 箱须图 MAE空间分布
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基于观测路径的集合预报样本优选对热带气旋的模拟研究 被引量：5
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作者 李霁杭 高郁东 万齐林 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期197-209,共13页
集合预报是从一定误差范围内的一组初值出发,这组初值(样本)代表了大气状态的概率分布,集合预报中集合样本的好坏严重影响分析质量。质量较差样本进入集合预报中难免会降低集合预报的整体质量。由于集合样本是模拟大气可能状态的概率分... 集合预报是从一定误差范围内的一组初值出发,这组初值(样本)代表了大气状态的概率分布,集合预报中集合样本的好坏严重影响分析质量。质量较差样本进入集合预报中难免会降低集合预报的整体质量。由于集合样本是模拟大气可能状态的概率分布,因此样本的优选是提高分析质量的关键。通过对集合样本优胜劣汰来分析样本优选对模拟效果的影响。由于台风预报中台风路径的模拟至关重要,因此样本优选的方案为将样本模拟的路径信息与观测的台风报文路径相比较后,保留误差较低的样本,剔除误差较高的样本,从而提升样本的整体质量。但过多的样本被替换将导致集合离散度的大幅下降,因此替换样本的数量要适度。研究结果表明样本优选极可能有利于热带气旋路径和强度模拟的改进,其中对"妮妲"路径误差的改进为4%～13%,对"鲇鱼"路径误差的改进为11%～28%,对"妮妲"的强度误差改进为5%～37%,"鲇鱼"的强度误差改进为1%～27%。 展开更多
关键词 热带气旋 集合预报 样本优选 观测路径
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基于MODE方法的2022年极端"龙舟水"模式降水预报偏差特征
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作者 高翠翠 陈浩伟 +2 位作者 徐道生 林晓霞 张邦林 《气象》 北大核心 2025年第5期566-580,共15页
2022年5月21日至6月21日期间,华南地区发生了近10年来最强的“龙舟水”。此次“龙舟水”极端性强、累计降水量大、强降水过程频繁,造成了重大经济损失。选取华南地区比较常用的TRAMS和ECMWF两种业务模式预报产品,将“龙舟水”期间暴雨... 2022年5月21日至6月21日期间,华南地区发生了近10年来最强的“龙舟水”。此次“龙舟水”极端性强、累计降水量大、强降水过程频繁,造成了重大经济损失。选取华南地区比较常用的TRAMS和ECMWF两种业务模式预报产品,将“龙舟水”期间暴雨过程划分为锋面和暖区暴雨两类,并分别进行检验评估,旨在了解极端“龙舟水”背景下两种模式对于锋面和暖区暴雨的预报偏差特征。和传统点对点方法相比,MODE方法能够有效避免模式中由于降水位置偏差导致的高空报率现象。进一步对MODE方法中暴雨对象的数量、位置、面积和强度评估结果进行分析,发现:高分辨率的TRAMS模式降水预报产品比ECMWF模式具有更好的暴雨对象识别和匹配能力;TRAMS模式对暖区暴雨的位置预报大多偏东,而ECMWF模式的锋面暴雨预报则基本偏北,上述两种降水位置偏差特征与不同模式对低空偏南气流的预报误差密切相关;TRAMS模式对锋面暴雨面积的预报与观测较为接近,对暖区暴雨面积的预报则偏大;ECMWF模式对锋面暴雨和暖区暴雨面积的预报均偏小;TRAMS模式对于暴雨强度和极值的预报比ECMWF模式更接近实况,但是对极端强降水仍然存在低估的现象。研究结果可为预报员了解不同业务模式对于“龙舟水”的预报误差特征提供新经验,对于进一步开展TRAMS模式的误差来源诊断和模式改进也有参考价值。 展开更多
关键词 “龙舟水” 锋面暴雨 暖区暴雨 检验评估 模式预报
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2017年广州“5·7”暖区特大暴雨的中尺度系统和可预报性 被引量：132
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作者 伍志方 蔡景就 +3 位作者 林良勋 胡胜 张华龙 韦凯华 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第4期485-499,共15页
2017年5月7日广州发生了特大暴雨,各家确定性业务预报模式均漏报了此次过程。本文利用常规观测资料和广州天气雷达资料对此次暖区特大暴雨过程的天气尺度背景、中尺度系统演变和可预报性进行了详细分析,同时通过分析ECMWF集合预报中成... 2017年5月7日广州发生了特大暴雨,各家确定性业务预报模式均漏报了此次过程。本文利用常规观测资料和广州天气雷达资料对此次暖区特大暴雨过程的天气尺度背景、中尺度系统演变和可预报性进行了详细分析,同时通过分析ECMWF集合预报中成功预报出广州周边地区出现局地强降水与预报了弱降水的成员间的差异,探讨影响本次大暴雨发生的关键触发因子。结果表明:2017年"5·7"大暴雨的环境条件和动力强迫较弱,在弱风场环境下,冷高压后部东南风或偏南风回流,经过城市热岛区域,转为偏暖气流,与山坡下滑冷气流在山前一带形成的水平风场辐合,结合山前强水平温度梯度,共同触发了初生对流单体。其后,雷暴出流和边界层暖湿气流形成的辐合线又触发新生单体,并使已减弱的降水单体重新加强产生第二阶段强降水。前两个阶段的局地特大暴雨分别是由稳定少动的块状强回波单体发展到嵌有中涡旋的强单体和较长生命史的弱HP型超级单体造成的,第三阶段的大暴雨是由向南传播合并新生单体并随短波槽东移的带状回波造成;三个阶段成熟回波垂直结构上均呈低质心暖云降水的特点。由ECMWF集合预报成功预报出局地强降水与弱降水成员之间的差异可见,加强的温度梯度及地面风场辐合可能是本次局地强降水的重要触发因子。短期时效内数值模式难以做出暖区尤其是弱风场环境下暴雨以上降水预报,目前的监测和短时临近预警是主要手段。 展开更多
关键词 暖区 特大暴雨 地面辐合 HP型超级单体 可预报性
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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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