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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。 相似文献
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《地球科学进展》2019,(12)
对流触发(CI)一直是强对流天气预报中至关重要而又充满挑战的环节。在CI发生之前,高时空分辨率的天气雷达和静止气象卫星常能够观测识别到边界层辐合线和积云快速发展等用于评估CI发生条件的前兆信号,从而为定时定点的CI临近预报提供有力观测支撑。基于此,综述了雷达和卫星在CI观测研究和临近预报技术上的运用进展。首先回顾了近40年来CI观测研究中的里程碑工作以及最新的研究进展,结合CI发生条件梳理了CI研究方式和内容及其随雷达和卫星探测能力提升而呈现的发展趋势。进而介绍了较为成熟的3种基于雷达和卫星观测的CI业务临近预报技术在国际范围内的发展运用。最后提出雷达和卫星观测在CI研究和预报运用中需要进一步解决的问题。 相似文献
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基于第一性原理的分子动力学计算和Rietveld技术的矿物定量计算等计算机技术的数值模拟方法是科学研究的重要手段之一,被广泛用来预测针对特定反应物的化学反应过程与结果、材料的性能改变、药物研发等.在地球科学领域中数值模拟技术也被广泛应用:地下水量、水质及污染物迁移的模拟预测、气象领域的天气和降水预报,地球层圈构造的模拟研究,成矿过程的模拟和预测等等.本综述重点回顾数值模拟技术在地球科学各领域中的应用现状,并对其应用前景进行了分析.我们建议在地球科学研究中特别是涉及"水岩"反应的实验研究中大力推广,以提高效率和做有效科学的实验,并建议利用数值模拟技术为科学解译数据提供理论支撑. 相似文献
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《地球科学进展》2019,(11)
云和降水区微波观测包含大量与天气系统,特别是台风、暴雨等灾害性天气系统发生发展密切相关的大气信息,因此微波资料的全天候同化应用成为当前数值预报领域的热点研究问题。过去20年间,全球几大数值预报中心逐步开展了全天候同化技术的研究和业务应用,证实了全天候卫星微波观测资料能够改进模式中的质量、风场、湿度以及云和降水场的初始信息,从而改进数值预报模式的预报效果。通过梳理和评述全天候卫星微波观测资料同化方法,分析其中的关键技术问题和目前存在的困难和挑战,为未来在我国数值天气预报领域开展全天候同化研究提供依据。随着我国新一代数值天气预报模式的发展应用,加强我国全天候资料同化技术的研究将会在业务中发挥更大的科学效益和应用效益。 相似文献
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云分析预报方法研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
云作为地球大气系统的重要组成部分,不仅影响着气候变化和天气系统的发展演变,还与航空活动密切相关,一直以来是空军和民航部门非常关注的气象要素之一。在云探测、资料同化和反演方法发展的基础上,从实际业务保障和数值模式发展需求出发,综述国内外云分析、预报方法和云分析预报系统开发的研究成果,分析各类方法的优势和不足,明确国内外研究的主要差距,并探讨国内未来研究的方向。云分析方法中,探空对云廓线识别较好,卫星可见光和红外资料在云顶信息反演方面优势明显,多普勒雷达能够获取对流层中层和底层的云信息,而毫米波雷达能够很好地反映云三维结构信息,发展潜力巨大。云预报方法中,传统的统计和诊断方法发展较为成熟,而考虑了大气温湿和云微物理状况的大气辐射传输模式正演模拟云顶亮温的方法是未来的发展趋势。加强云探测技术,综合利用云分析预报方法,借鉴国外先进云分析预报系统的设计理念,积极开发我国自主的云分析预报系统,推动天气预报、航空气象保障和数值预报模式的发展将会是我国云研究的重要方面。 相似文献
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贵州地处青藏高原东部斜坡，地形复杂、纬度较低，是强对流天气的多发区，冰雹、暴雨、风暴灾害给全省工农业生产带来严重危害。我们结合贵州探空站点稀少、又无多普勒雷达的具体情况，采用矩不变量和相关法，在常规天气雷达上遥测回波块内部运动，编制了能完成资料预处理、特征量计数、模式识别、流场计算、存贮、打印、显示回波场、风场、散度场、涡度场的实用软件，且程序设计汇编化、管理菜单化、结构模块化、计算表格化、数据公有化，在２４０×２４０ｋｍ２的区域（网格距为１ｋｍ）中计算回波区流场的时间仅为二分钟。理论分析和数值实验表明，结果合理。用南京气象学院多普勒雷达实测的回波资料对比，其准确率可达８０％以上，若去掉因边缘效应产生的错误风矢量，准确率可达９０％以上。使用该方法，可随时大致了解降水区内部水平流场结构，有利于中小尺度天气的监测和预报，为减灾防灾等部门提供风场、散度场、涡度场等信息。 相似文献
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机载多普勒天气雷达及应用研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
机载多普勒天气雷达由于其灵活机动性,在台风、暴雨等灾害性天气系统中尺度三维精细结构研究中发挥着重要作用.对机载多普勒天气雷达技术及其资料应用进行了概要性综述,主要从机载多普勒天气雷达发展历程、4种主要机载多普勒雷达技术特点、雷达天线扫描策略、单多普勒雷达风场反演技术、双多普勒雷达风场反演技术、雷达资料同化以及目标观测等方面进行阐述和分析;着重讨论了应用中需要解决的问题.最后,指出发展具有快速扫描和双偏振功能的机载相控阵多普勒雷达是机载天气雷达的发展方向,它可以获取高时空分辨率的探测数据,能够对云和降水系统的三维精细动力结构、热力结构以及微物理结构等进行综合研究. 相似文献
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中国气象科学技术发展战略研究 总被引：4，自引：1，他引：3
依据《中国气象事业发展战略研究重大科学技术问题卷》［1］的概述,主要从天气学理论与预报技术、气候系统与全球变化、人工影响天气、大气化学、大气物理学,以及综合探测技术与外场观测试验等方面,分析气象科学发展的背景、现状和社会需求,指出气象科学发展中需要了解的关键科学和技术问题,并制定中国气象科学技术长期发展目标和确定重点研究领域,其中特别强调了与中国区域天气、气候和气候变化问题关系密切的气象科学问题,并在气象科学理论体系的建立、天气预报和气候预测手段的改进、全球气候系统观测的实施、多学科的交叉融合等方面提出措施和建议。 相似文献
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客观评价高分辨率中小尺度变量的预报表现是数值天气预报模式应用和发展的重要环节。传统点对点的检验在高分辨率数值预报模式评估中存在显著不足。空间面向对象或目标法MODE检验方法利用卷积函数和给定的阈值在预报和观测场中识别目标对象、诊断模式的预报表现,在天气预报中有着广泛应用。首先系统回顾了MODE检验方法的学术思想、技术架构、算法流程和检验指标;详细归纳了MODE检验在降水预报、天气雷达、卫星云图、集合预报以及其他不同要素或物理量场中的典型应用,阐述了检验结果在数值模式预报质量评价中的意义和对天气预报结果主客观订正的影响;介绍了近年来MODE检验方法的更新发展,主要包括考虑不匹配目标对象属性的综合评价指数MCS,以椭球体为目标的三维时域空间对象追踪和MODE扩展的时域检验方法 MODE-TD;最后总结和讨论了MODE检验方法的适用性、优势和不足,同时对MODE检验方法未来的发展方向和应用前景进行了展望。旨在为更好地应用MODE检验方法诊断数值模式的预报性能提供参考。 相似文献
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为更好地为安徽地区汛期的强对流预报服务,在大量历史个例的基础上,选取与强对流天气相关性好的温湿类、动力类、热力类等和业务使用较多的10个对流参数作为预报指示因子,利用2001～2009年逐日4次1°×1°NCEP FNL分析资料计算对流参数值,获得了历史各类强对流天气在汛期不同月份的对流参数特征平均值、气候值和历史排序。通过对各对流参数的分布特征进行对比分析,发现对流参数在不同月份同类强对流天气和不同类别强对流天气发生前表现出明显的差异性,其历史分布特征能反应出不同类别强对流天气出现概率的大小,因此业务预报中需综合考虑。 相似文献
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大气波导是对流层中具有异常大气折射率梯度的大气层,对于评估和预测电磁波传播和海上探测通信系统等具有重要的科学意义和应用价值.以海上发生的大气波导类型为线索总结了与大气波导相关的研究方法.在蒸发波导研究中以相似理论为基础,开发蒸发波导诊断模型为重点,开展区域海域适应性研究;海上悬空波导和表面波导从早期的定性分析到目前精确定量研究过程中,中尺度数值模式逐渐成为极其重要的研究手段,不仅提高了特定天气过程中大气波导模拟预测精度,而且在此基础上开展区域大气波导环境研究,分析其出现规律、气候原因等.针对海上大气波导研究现状,借鉴气象上的手段和技术,开展海上水文气象调查和电波传播实验,结合中尺度数值模式和海气耦合模式,采用同化技术和集合预报等手段,提高海上低空大气波导量化精度. 相似文献
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江西省地质灾害-气象预警预报系统研究 总被引：4，自引：1，他引：3
论文采用了降雨特征（用降雨诱发指数表征）与地质环境条件（以地质灾害敏感性指数表征）进行叠加、分析,确定预警预报等级,建立地质灾害-预警预报模型的方法;提出了预警产品制作与发布、多普勒雷达跟踪、应急指导、反馈信息收集、灾情调查的地质灾害气象预警预报工作程序。对近几年江西省地质灾害-预警预报效果分析,总结了地质灾害-预警预报成功与失败的经验教训,提出今后的工作设想与建议。应用基于GIS的地质灾害预警预报系统已在近几年的地质灾害-气象预警预报中不断完善,预警预报精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用。 相似文献
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斜坡地质灾害的频发常常造成严重的经济损失,而斜坡地质灾害预报预警无疑是减少经济损失的主要手段。本文介绍了国内地质灾害预报预警方法研究及WebGIS系统开发现状,引入先进的RIA技术,构建RIA下的WebGIS体系结构;针对系统需求分析,进行了系统总体设计及详细设计,且基于ArcSDE Geodatabase和SQL Server技术设计并建立了空间数据库;最后利用面向对象的可视化编程语言C#基于WebGIS平台开发出了具有集查询检索、统计分析、空间分析、专题图制作、预报预警及动态维护等功能于一体的斜坡地质灾害气象预报预警信息系统。该系统的设计与实现,有助于提高斜坡地质灾害防灾减灾工作的能动性、高效性和准确性,最大限度地减少气象因素(降雨)诱发的斜坡地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失。以云南省怒江州为例对系统各个功能进行了具体应用,为怒江州斜坡地质灾害防治及预测预报提供强劲有力的技术支撑。 相似文献
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多普勒天气雷达风场反演技术研究进展 总被引：15，自引：0，他引：15
多普勒天气雷达是研究中小尺度天气系统的重要工具，但却只能提供风场的径向速度，因而必须通过风场反演技术来求解二维或三维风场。详细分析了各种单部、多部和多基地多普勒天气雷达风场反演技术及其优缺点，同时指出了应重点研究的方向。从反演结果来看，基于变分法的反演技术明显优于其它方法，这是今后的一个主要研究方向；利用四维同化理论，在数值模式初始场中使用反演数据，是反演技术应用的重点。 相似文献
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“我国重大天气灾害形成机理与预测理论研究”取得的主要研究成果 总被引：4，自引：0，他引：4
国家重点基础研究发展计划项目“我国重大天气灾害形成机理与预测理论研究”经过项目全体科学家的５年研究，取得了一系列重要的研究成果：①提出了基于多种实时观测资料的梅雨锋暴雨的多尺度物理模型；②建立了梅雨锋暴雨的天气学模型；③梅雨锋是由多个不同尺度系统构成的梅雨锋系，它具有介于温带锋系结构与热带辐合带结构之间的副热带锋系结构，在长江中下游可以有时表现为双峰结构。锋前的湿物理过程与锋上强对流系统发展形成的正反馈过程以及梅雨锋系的不同尺度系统的相互作用是梅雨锋维持与发展的重要机制；④提出了多种中尺度暴雨的定量卫星遥感反演理论和方法，并形成一系列新的反演产品；⑤成功地研究了双多普勒雷达同步探测和反演中尺度暴雨三维结构的理论和方法；⑥发展了配有三维变分同化系统的中尺度暴雨数值预报模式系统，在2003年淮河抗洪救灾中发挥了积极作用；⑦成功组织了2001/2002年长江中下游梅雨锋暴雨野外科学试验，在野外试验中还开展了中日国际合作，在此基础上项目建立了规范、完善、使用便捷的暴雨野外试验数据库，实现了数据共享。 相似文献
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基于地质灾害的多样性及其变化的随机性和非稳定性特点,本文综合利用数学算法和GIS技术,设计了地质灾害预警模型,分析了诱发地质灾害的地形、地貌、气象、水文等几方面的因素,应用地质灾害显式统计预警的基本原理,并通过确定性系数模型(CF)综合分析了天津市地质灾害分布与地质环境基础因素的关系,更好的修订了我市地质灾害预警预报模型.实践证明,应用基于GIS 的地质灾害预警预报系统已在我市近几年的地质灾害气象预警预报中不断完善,预警预报精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用. 相似文献