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基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式及其3Dvar(3-Dimentional Variational)资料同化系统,采用36、12、4 km嵌套网格进行快速更新循环同化和不同的微物理及积云对流参数化方案对比试验,对2011年5月8日鲁中一次局地大暴雨过程进行了研究。结果表明,快速更新循环同化地面观测资料是影响模式降水落区预报准确性的关键因素,不同的微物理和积云对流参数化方案主要影响降水强度预报。采用不同的微物理参数化方案和积云对流参数化方案进行降水预报对比试验表明,LIN方案和WSM6(WRF Single-Moment 6-class)微物理参数化方案对降水预报均较好,LIN方案降水预报较WSM6方案略强。4 km网格预报使用K-F (Kain-Fritsch)积云对流参数化方案或不使用积云对流参数化方案,预报的降水均较好。4 km网格使用旧的K-F积云对流参数化方案,预报的近地层大气风场偏弱,导致大气动力抬升作用偏弱,从而造成模式降水预报偏弱。 相似文献
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我国东南沿海及台湾海峡地区地形和下垫面情况复杂,积云对流活动强烈,这给该地区降水的模拟和预测带来很大困难。为探讨不同积云对流参数化方案在我国东南沿海及台湾海峡地区的适用性,选择了4种参数化方案(Anthes-Kuo方案、Arakawa-Schubert方案、Fritsch-Chappell方案和MIT-Emanuel方案),基于区域气候模式RegCM 4.0分别模拟了该地区的降水情况,并选用了与模式分辨率相当的TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission,0.25°×0.25°)月平均降水资料进行验证。模拟结果表明,4种方案均能大致模拟出我国东南沿海及台湾海峡地区降水的空间结构和季节变化特征。其中,Fritsch-Chappell方案和MIT-Emanuel方案均能较好地模拟出降水空间分布,包括台湾岛南部和广东沿海的降水极值中心,而MIT-Emanuel方案降水的季节和年际变化特征模拟最好,如能够基本再现夏季降水在6月和8月份的双峰结构。此外,基于各高度层假相当位温的计算结果表明,MIT-Emanuel方案模拟的对流活动强烈,产生的对流性降水较多,使得其模拟的降水量值更接近实测资料。因此,MIT-Emanuel方案可能是最适用于模拟我国东南沿海和台湾海峡地区降水的积云对流参数化方案。 相似文献
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一、引 言 我们对戈达德大气试验室四阶大气环流模式用2°纬度乘2.5°经度的描述,体会到在使用高的水平分辨率能加强模式在北半球展现的西风偏倚倾向这点上,与其它模式的一批方案如英国(U.K.)气象局(Palmer等,1986)的方案是相似的。可能由于这种偏倚的关系(这种偏倚在典型的高分辨数值预报5—10天后变得明显),4°×5°的预报比2°×2.5°的预报在进入7—8天的预报后更趋向于变得成熟。 帕尔门(Palmer)等人(1986)指出,美国气象局模式中关于用次网格尺度地形性发生的重力波来对平均风曳力进行初始化方案的内容,在上述模式的高分辨方案中可以减弱西风的偏倚。因此,我们开始研究戈达德大气试验室四阶模式中重力波曳力的参数化效应。 相似文献
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近来,不仅由于NLA(数值有限区域)模式的正规波初始化仍是一个未解决的问题,而且由于非线性正规波初始化收敛性问题和平衡方程解的不存在问题之间已有的关系,静力初始化已经引起了许多科学家的注意。这篇论文给出了NLA原始方程模式(6层,水平分辨率150公里,55×48个网格点)静力初始化的一些结果。作了预报地区上空非椭园面积的初始化试验,这一试验考虑了减小的网格宽度和由模式预报的移动的天气尺度. 在气压坐标系中,非线性平衡方程为: 同时ψ(x,y)=g(x,y) (x,y)∈D(2)式中D为矩形面积,g(x,y)由边界D函数确定,剩下的符号是众所周知的。 相似文献
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近几年,在建立区域性模式方面有很多进展(Antnes和Warner,1978;Perkey,1976;Kaplan等,1982; Seaman等,1985)。但是,这些模式仅仅是在拥有昂贵的大型电子计算机的少数科研人员和个别预报中心发展起来的。因此,这些模式的许多进展并没有在业务预报中使用。随着AFOS(美国气象业务和服务自动化)系统的发展以及提高区域预报中心对地方预报能力的设想,发展有限区域模式是需要的。在科罗拉多州立大学,建立了一个使用HP9000台式电子计算机的简易原始方程模式。这个模式不像那些操作于大型电子计算机上的模式那样复杂,却包括了重要的天气过程。在一般常见的天气系统上,使用无线电探空资料,这个模式可给定初始值,并且在2.5个小时内做出24小时天气预报。这个模式的详细描述见参考文献中Shen等人,1985年的两篇文章。为了做地形强迫对流的降水预报,建立了这个模式的套网格形式。下面叙述这个模式所做的降水预报的例子。 相似文献
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空间尺度（渔业网格）不仅影响CPUE全局分布模式,而且影响其局部分布模式及其与海洋环境的关系。在空间多尺度下,本文研究了西北太平洋柔鱼（Ommastrephes bartramii）CPUE热点和冷点分布的尺度关系和尺度效应。将原始渔业数据重采样为从5''×5''到90''×90''的18个空间尺度,以5''的尺度间隔来识别局部聚类簇。论文系统分析了Getis-Ord Gi*热点和冷点的位置、边界、经典统计量随空间尺度的变化。具体地,分析了空间热点和冷点的最小值（Min）、均值（Mean）,最大值（Max）、标准差（SD）、变异系数（CV）、偏度、峰度、第一四分位数（Q1）、中位数、第三四分位数（Q3）、面积和质心等统计量的空间尺度影响。在空间尺度影响分析中,主要考虑线性、对数、指数、幂律和多项式等尺度研究中的常见关系。对于热点和冷点,最大值、标准偏差和峰度具有显著的空间尺度关系,其余统计量一部分在热冷点间存在尺度影响的差异,而另一部分没有明确的尺度关系。研究结果表明,由于不同尺度的热点和冷点的边界和位置与原始尺度的边界和位置明显不同,不建议采用大于30''的网格来分析柔鱼资源的局部空间模式。 相似文献
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《海洋预报》2017,(4)
评估WRF模式对南海台风期间边界层的模拟能力,并对比分析了6组边界层参数化方案模拟的边界层热力和动力结构。与风温湿廓线探空资料的对比表明:边界层参数化对于位势高度和温度的模拟影响较小;Bou Lac参数化方案模拟的结果与实况变化趋势最接近,MYNN和YSU方案模拟的结果次之。是否考虑边界层参数化对热带气旋路径和强度的模拟影响显著;采用不同边界层参数化方案对热带气旋结构的模拟存在显著差别,且这种差异不限于边界层。和非局地参数化方案相对比,Boulac方案模拟的效果比较强,这可能是因为该方案有较高的混合效应、较大的对流动能以及能更好的模拟湿对流引起的湿度。Bou Lac方案模拟的结果更接近实际观测,这表明在稳定层结下使用局地k理论计算湍流扩散更为合理,但非局地方案在风速和气压的预报上存在一定优势。 相似文献
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一、引言 原始方程模式现在已应用于飓风预报业务。要模拟飓风内核的结构,将需要一个格距为5公里或更小的网格,可是在业务模式中使用40公里或更大的网格以节省计算时间。因为在风暴地区获得的资料极少,所以在大尺度的分析场上加一个理想化的涡旋可以获得小尺度的初始涡旋。实际情况是,初始化的涡旋的尺度、结构和强度常常与观测到的风暴很不相同。这些模式的主要目的是预报飓风的路径,预报的风暴强度和结构没有用观测进行常规的检验。 目前的数值积分显示出,一个像飓风一样的涡旋,能够用一个以40km格距的网格来模拟。初始的对称的弱涡旋加强到一个飓风。模拟得真实的飓风特征包括:在中心周围垂直运动场中的有规则的带,眼区的向下运动;在对流层上部的气旋性流出气流以及中心的暖心。当一个均匀的引导气流迭加到初始涡旋上时,涡旋的运动将偏向引导气流的北方并迅速加强。几个实验结果指出,运动及其增强速率取决于初始涡旋的尺度、强度和垂直结构以及环境流场。 相似文献
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一种台风浪的数值预报方法 总被引：13，自引：2，他引：13
本文介绍由台风实时预报气压场资料、海上风的数值模式和台风浪数值模式三者构成的一种台风浪数值预报方法.在西北太平洋-中国近海20m以上深水区采用1°×1°网格“新型混合型海浪数值模式”[1,2],而在南海和东海近海台风浪多发区内(含浅水区),分成若干小区块,采用(1/4)°×(1/4)°细网格,分别嵌套浅水WAM模式[3].小区域的边界条件由大区域得到的计算结果提供.该方法经过1990、1991、1992年的试报[4]、改进和完善后,于1993年6月开始进入国家海洋预报台的海浪预报业务.已对22个台风过程的台风浪进行模式跟踪预报,即准业务化预报.该方法运行稳定、预报结果也令人满意.1994年7月10日该方法的数值预报产品已在中央电视台午间新闻播出. 相似文献
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为了说明加倍GLA四阶GCM的水平分辨率,从4°(纬度)×5°(经度)到2°×2.5°网格如何能显著地提高该模式的预报能力,这里介绍两个例个。 第一个个例是1978年9月9日1200GMT的GLA分析后的36小时预报。在这期间位于加拿大的新斯科舍(Nova Scotia)南岸的一个1004hPa弱低压在向东北东移动过程中强烈地发展到987hPa(见图1a和图1b)。这个被称为伊利沙白Ⅱ皇后的风暴的发展被2°×2.5°网格模式非常好地模拟出来。这个模式预报出的中心气压是987hPa,这比4°× 5°模式的预报低10hPa(见图1c和图1d)。这个风暴模拟中的地表强迫和高空涡度收支的相对重要性,将在这次会议上讨论。 相似文献
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利用TRMM资料对热带气旋“威马逊”结构及其降水特征的研究 总被引：6，自引：2，他引：6
利用NASA提供的热带测雨卫星(TRMM)资料和NCEP/AVN模式的实况分析场研究了热带气旋“威马逊”(2002)的演变过程、结构和降水特征.对要素场及倾斜对流有效位能诊断分析发现,降水的分布和强度对热带气旋的发展有很好的指示作用.针对MM5的几种积云参数化方案进行了数值试验,初步研究了各方案在热带气旋定量降水预报(QPF)中的作用. 相似文献
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英国气象局的业务波浪预报模式是在网格点上给出浪场。这个浪场通常定义在地球表面的极地侧射投影上。该模式可以把任意的网格长度、任意形状或尺寸的海洋区域初始化,但必须受到机器内存的限制。这一模式有总体的联结能力,即允许任何模式从其它模式中获得流入边界条件。实际操作中分两个模式运行。一个覆盖了北半球大部分区域,在60°N处其网格长度为300公里。它为欧州西北大陆架53公里网格长度的模式提供了边界条件。该模式的详细描述由Golding（1983）给出。此模式以离散谱给出每个网格点上的浪场,谱的分辨率是可变的,目前包括12个方位（以30°为间隔）和11个频率段（0.05、0.06、0.072、0.086、0.104、0.124、0.148,0.178、0.214、0.256、0.308Hz）所组成的波。另外,模式还包括了浅水效应,其计算水深间隔为2米,并包括可变群速、折射和底部摩擦影响。这些因素对北海和英吉利海峡的计算结果有显著的影响。 相似文献
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在同一东北冷涡背景下,2016年6月12—13日山西境内连续2 d出现强对流天气,12日为分散性对流而13日为大范围强对流。基于多源资料通过对比探讨次天气尺度系统及其演变对风暴环境进而对风暴结构的影响,得出以下结论：（1）两日风暴强度和风暴结构差异显著。6月12日对流孤立分散且回波强度小于55 dBZ,而13日准线性风暴发展成尺度较大的弓形回波引发大范围强对流天气,回波强度达60 dBZ。（2）此次过程的关键影响系统为冷涡背景下的次天气尺度低涡。12日次天气尺度低压扰动开始出现,距离远而未影响山西;13日低压扰动东移发展为次天气尺度切断低涡,低涡相关的地面冷锋及850 hPa切变线触发山西上游对流。（3）12日低层水汽含量低,0~3 km垂直风切变弱,13日低涡前偏南水汽输送使低层显著增湿,叠加中层干冷空气形成不稳定层结,受低涡影响0~3 km风垂直切变增强至5.0×10-3 s-1,冷锋触发的对流风暴在上述环境下强烈发展并产生阵风锋,阵风锋组织风暴形成飑线,冷池与0~3 km风切变相互作用使飑线维持。（4）13日有利于飑线发展的环境要素与东北冷涡西侧的次天气尺度切断低涡系统密切相关,次天气尺度低涡是飑线形成发展的关键系统。 相似文献
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一个三维的有限区域、原始方程的数值模式用来研究东部非洲急流和夏季西南季风。这个模式适用于24°S—48°N和30°E—110°E的范围,在E—W和S—N方向上水平分解分别为1°和2°。Arakawa C方案中、模式的格点是交错的。垂直方向上有5个σ层。有限差分为二阶。显示分离方法是利用时间积分。在一度分解表面高度的基础上、波包和5点平滑的地带包括在这个模式中。横向的边界条件是自由滑动和对正常风分量的展开。但是、总的质量守恒。在模式中,对于驱动季风所规定的对流加热率为7月份平均观测值的五倍。纬向平均温度通过用2天时间尺度的瑞利恢复而保持。七月份平均纬向流通过张驰逼近而初值化。根据莫宁-奥布霍夫的平稳相关总方程式把边界层参数化了。在6天时间内的各种条件下,模式积分处于准稳定状态。同时发现,东非急流的强度和季风环流的结构对于地形,对流加热和加热强度是非常敏感的。但对感热和非线性平流的敏感性却是很小的 相似文献
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一、引 言 最近一些年来,谱方法被广泛地用于全球原始方程模式的数值积分中。谱方法有许多优点。在理论上,它不会导致波动传播的延迟,这种方法能够很容易地采用非线性正交模初值化。但是,在谱方法中,物理过程作为积云对流或山脉作用的处理却不是简单的。为计算物理过程的作用,必须把物理量的谱表示变成网格值,当用许多波数的组合表示一个点源时, 相似文献
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国家海洋环境预报中心的业务客观分析系统：第一部分：系统结构及其功能 总被引：3，自引：0，他引：3
前 言 自1989年1月起,主要依据Cressman方法的一个客观分析系统,在国家海洋环境预报中心投入了业务运行。分析区域包括了整个北半球,极射投影。分析网格包括51×51个格点,格距381公里。提取观测资料时网格要向外扩充四圈半。分析时使用的观测资料有:地面观测、船舶站报告、海洋天气船报告、飞机报告、卫星测风、探空记录和气球测风。(尽管有些资料,如飞机报和卫星测风至今尚未收到)分析层次包括地面层和六个标准等压面层:850hPa、700hPa、500hPa、300hPa、200hPa和100hPa。 该系统能提供的分析产品表示在表1中: 相似文献
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本文将海洋平均重力异常计算分为两个阶段,即首先由实测重力测量点值变换为5′×5′网格值;在此基础上,求5′×5′点值的平均值作为30′×30′或1°×1°分块的平均重力异常。根据海洋重力测量的特点,本文提出一种简便实用的重力异常推值方法——方位距离加权中数法。同时对传统的使用代表误差作平均重力异常精度估计方法进行了改进,提出直接使用重力异常变化梯度作为衡量平均重力异常计算精度高低的尺度,并运用OSU91A模型成功地建立起重力异常变化梯度与平均重力异常计算精度的相关关系,通过此关系可对海洋平均重力异常计算精度作出比较可靠的估计。 相似文献
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双多普勒雷达资料同化在飓风“艾克”预报中的应用研究 总被引：3，自引：1，他引：2
本文采用美国国家大气研究中心（NCAR）开发的中尺度数值模式WRFV3.7及其三维变分同化系统WRF-3DVAR对2008年飓风“艾克”进行了数值模拟研究。利用多普勒天气雷达观测资料具有高时空分辨率的优点,将美国两部多普勒天气雷达资料进行速度退模糊等必要质量控制后同化进中尺度数值模式,考察雷达资料同化对飓风“艾克”预报的改进程度。试验结果表明:将雷达资料用于对流尺度分辨率下飓风初始化需要对变分同化系统中特征尺度化因子进行优化调整,使观测资料能够以较为合理的方式调整模式初始场并进而改进预报;雷达径向风同化可以有效调整模式初始场中的飓风动力和热力结构,而经过尺度化因子调整后的雷达径向风同化则在飓风观测中心位置产生较为合理的气旋性风场增量,提供更为确切的中小尺度信息,使模式初始场更加接近观测并进而改进对飓风路径和强度的预报。 相似文献