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浅水波方程在全球上的变时间步长积分 总被引：1，自引：0，他引：1
本文讨论了浅水波方程在全球上的变时间步长(以下简称变步长)积分。并讨论了两步Lax-Wendroff的变时间步长(以下简称TLW变步长)积分,发现积分结果对平滑系数κ很敏感,必须选择合适。井将常数时间步长(以下简称定步长)的积分结果和两种变步长的积分结果进行比较。发现用实际资料作预报,变步长法的预报均方根误差比定步长法的小。还发现变步长的24小时预报对近极地系统移动偏慢的问题比定步长的有较大的改善。变步长积分的计算稳定性也优于定步长。 相似文献
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球函数分析中经向数值积分的改进方案 总被引：4，自引：3，他引：1
在全球气候场的球函数分析中,定积分∫＾ｎｏｑ（θ）ｓｉｎθｄθ的近似计算是重要的。本文基于几何分析给出了它的一个改进方案,对标准化缔化勒让德函数Ｐ＾ｍ,ｎ的模和正交性计算表明,它可以明显提高气候场球函数分析的精度。 相似文献
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简要地阐述了组合数学中链格求交的概念和方法，并将其用于降水分区分级预报决策中，为组合数学在天气预报中的应用，进行了有益的探索。所得结果表明，组合数学在天气预报中的应用是切实可行的。 相似文献
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通过分析数值天气预报的特点及其存在的问题，重申了两个反问题：（1）由后续资料完善初始场，(2)建立数值模式时可能涉及的由后续资料选取与优化未知数的问题。通过仔细讨论两个反问题的共同特点，将其归结为同一个数学模型方程的求解问题。应用现有的数学理论，从数值天气预报的实际出发，通过推理与类比，得到了解决数值天气预报中反问题的普遍可行的方法和思路。 相似文献
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一、问题的提出初始资料和预报模式时适应,是天气预报的一个重要问题,它不但具有理论意义,而且具有实际意义,无论数值预报模式还是统计预报模式都不例外。对于统计预报模式,我们知道,使用回归模式其初始资料必须满足如下数学条件:(1)预报误差e的数学期望为零,即E(e)=0;(2)预报误差e具有等方差性,即COV(e)=δ~2;(3)资料和预报误差e服从正态分布。当初始资料满足上述条件,它才能同导出的回归模式的数学前提相适应。否则在理论上资料不满足回归模式的数学前提,在实际应用时产生较大误差,而且使用过程中具有不稳定性。 相似文献
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卢敬华 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》1988,(12)
八、显式和隐式格式所谓显式和隐式格式是指对时间积分所采取的两种不同的计算格式.显式格式,简言之就是都可以用前一个时间层的函数值,求出后一个时间层的函数值.这种格式,常用它在实际计算中比较方便而被普遍选用.但是,从时间积分稳定性角度论,这种格式只有在满足一定条件下计算才是稳定的,属条件性稳定,对网格模式讲,空间格距与时间步长之间相互制约.若取空间格距一定,在波速C较大时,Δt需取得较小,因而对一定的积分时间T,运算 相似文献
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大气短波辐射传输研究中的辐射函数 总被引：1，自引：0，他引：1
研究大气短波辐射传输问题时,必需考虑多次散射,在计算各次散射光的递推方程中存在一个对光学厚度的特殊积分.为此,本文定义了“辐射函数”,并研究了它的数学性质,从而使得平面平行大气中散射光的逐次计算既准确又简便. 相似文献
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陶诏灵 《南京气象学院学报》2002,25(1):100-104
Laplace变换与B样条在社会生活的各个领域都有着广泛的应用，考虑将二者联系起来，运用B样条方法求解Laplace积分。对Laplace积分具有导数不连续点的像原函数，运用重节点B样条进行拟合，再引入差商，以两个不同出发点导出Laplace积分的算法。并在均匀网格分划下，给出一系列解析公式，然后用算例编程计算，实例表明简单、快速而且便于计算机实现。 相似文献
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利用垂直积分含水量估测降水 总被引：19，自引：1，他引：18
讨论了垂直积分含水量 ( QVIL)在估测降水中的实际应用 ,并首次针对其他常规方法做了较为详实的对比实验将 QVIL与 PPI、CAPPI资料在估测降水中的应用进行了对比分析。最后 ,将 QVIL的估测降水结果与雨量站实测资料进行了比较。 相似文献
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半拉格朗日、半隐式欧拉方程组大气数值模式研究 总被引：2，自引：1，他引：1
介绍了一个具有较高时间积分效率的三维弹性大气数值模式。其中,控制方程为能够描述大气非静力及可压缩性的欧拉方程组,时间积分采用了高效率的“半拉格朗日、半隐式”方案。通过引用一个简化的“云物理过程”参数化方案,针对大气中深厚湿对流过程的若干问题进行了数值试验,结果表明,模式能够对该过程中的一些基本和复杂现象进行有效地模拟。试验结果还表明,动力学框架具有很好的稳定性,能够实现高效率的时间积分,它还具有较好的频散特性,保证了空间计算的精度,从而完好地描述了风暴的形态。 相似文献
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张学文 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》1998,21(4):1-3
２０世纪在计算机的帮助下,动力气象学把数值预告付诸实用是个很大的成绩,但是它用的基本方程都是１００年到３００年前发现的面向个体的微分型规律,动力气象学不能永远是气象理论的代名词,２１世纪气象理论研究的方向应当从微分型规律转向积分型规律。最大熵原理是积分型规律的重要一员。把这些新类型的规律作为主攻方向,会对气象理论研究打开新的天地,会为数值预告和气候变化研究找到新的理论武器。 相似文献
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在满足有界条件的数值解是计算稳定的定义下, 讨论了辐射加热问题的时间积分, 并证明:如辐射加热和其对时间的一阶微商均连续时, 用向前差分格式计算的数值解是计算稳定的。还用一个例子证明:问题的数值解可以收敛到其解析解。 相似文献
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气溶胶粒子大小分布是地球环境科学研究中最重要的方向之一.由数学物理模型来估计气溶胶的粒子分布是一个不适定的反问题,反演的目的就是用适定的问题来代替不适定问题,并获得原问题解的近似.本文研究气溶胶粒子分布的约束优化反演方法.首先探讨了问题的病态性,接着基于对待反演参数施加先验约束给出了正则化模型.在正则化的具体实现上,研... 相似文献
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从欧拉算符出发,用泰勒级数展开,给出二阶时空微商余项预报方程,进而讨论一种数值分析新算法———双三次曲面拟合(插值)的准拉格朗日时间积分方案与数值模式。它是将大气运动描述成为非线性的三次运动,即是通过对原始大气运动方程中包括标量、矢量的压、温、湿、风、以及旋转地球上广义牛顿力加速度场和散度场等,做双三次曲面拟合,实现对各个大气运动变量场的二阶可导,即限定气块上游点在各个不同双三次曲面(片)、具有斜率、曲率和挠率的非线性三次变量场上活动,从而可对各个大气运动方程做时间离散积分,即为双三次曲面拟合—时间步积分—双三次曲面拟合……,实现成为一种新动力框架数值模式。由于双三次曲面具有数学定律收敛性和二阶可导最优性,故选用双三次曲面插值求算二阶余差上游点,具有充分必要的数学理由:它包含了大气运动变量场之斜率、曲率和挠率。因此,埃尔米特双三次曲面片具有对网格变量场二阶可导运算等价性、及其数学收敛性与最佳曲率最优性,并且将准拉格朗日法与欧拉法,以及柯朗-弗里德里希斯-列维判据统一起来。容易实现全球网格变量场的双三次曲面拟合,和可按双三次曲面变量场的斜率、曲率或挠率判断,作变量场局域或单点平滑,以此保持三次模式的时间积分稳定... 相似文献
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线性规划是运筹学的一个重要分支,它所处理的基本问题是,把各项“资源”分配到各项“活动的规划中,如何安排(计划、设计)才能达到最优的结果。它能帮助我们在复杂的数学关系中寻求有效的方案。 相似文献
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天气雷达数字视频处理器（DVIP）的积分精度 总被引：1，自引：0，他引：1
数字视频积分器(DVIP)较模拟的视频积分器稳定可靠,尤为可贵的是可以与计算机联用因此当代的天气雷达几乎均采用DVIP。如何根据回波功率测量精度的要求设计一个DVIP或相反的情况,对于一个现有的DVIP,如何计算其积分精度,这是一个具有实用价值的课题。为此本文将推导出DVIP积分精度的公式,并对雷达回波在资料经座标转换后落在网格内的数据进行平均,得出平均回波功率测量的精度,在近距离可得到很大的改善。 相似文献
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从大气运动原始方程和欧拉算符出发,用泰勒级数展开,给出二阶时空微商余项预报方程。进而讨论用三次插值函数——双三次曲面拟合求上游点的准拉格朗日时间积分方案与相应的二阶时空余差数值模式——“双三次模式”。则双三次模式是通过实现各个大气物理量场的二阶可导,从而可对预报方程做空间非线性(“三次”)时间离散积分,成为“双三次曲面拟合——时间步积分——双三次曲面拟合——……”一种新算法数值模式。讨论双三次数值模式的数学基础:三次插值函数及其数值分析极性定律用于数值模式。指出:双三次模式和谱模式都具有数学“收敛性”;而Coons双三次曲面具有对变量场拟合二阶可导“最优性”;和Hermite双三次曲面片具有对网格变量场二阶可导运算“等价性”。又指出:有限差分模式的中央差近似斜率和曲率,分别是三次样条斜率和曲率作“三点平滑”。双三次模式适合采用原始大气运动方程,适合采用准拉格朗日时间积分方案,并给出一个理想全球模拟个例。因大气运动本质上是非线性的,理论上可按变量场双三次曲面曲率判断,以采用符合物理诠释的局域或单点平滑,以保持模式时间积分稳定性。且未来容易实现全球多重/时变套网格双三次数值模式。 相似文献
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基于NCEP 1°×1°再分析资料GDAS和NCEP2.5°×2.5°再分析资料GBL,利用美国NOAA 空气资源实验室ARL研发的一种用于计算和分析大气污染物输送、扩散轨迹的混合单粒子拉格朗日综合轨迹模式HYSPLIT,对2010年3月12日12时和田站距地100 m高度空气质点的3 d前向轨迹进行了模拟,分析了轨迹计算中的积分误差和分辨率误差.此次轨迹模拟试验中,积分误差对轨迹计算误差的贡献很小.随着积分时间的延长,积分误差略有增大.积分误差并未随着驱动数据分辨率的提高而减小.分辨率误差在积分的各个时刻并不相同,它与地形高度与天气系统有关.在轨迹模式中,轨迹计算基于风速在时间和空间上的线性插值,轨迹模拟的不确定性也与插值有关.使用不同分辨率的驱动数据对轨迹计算结果影响显著,分辨率误差对轨迹计算误差的贡献远大于积分过程中截断近似等带来的积分误差. 相似文献