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相似文献
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1.
统计方法在数值模式中应用的若干新进展   总被引:2,自引:1,他引:1  
朱玉祥  黄嘉佑  丁一汇 《气象》2016,42(4):456-465
目前,数值模式的准确性不断提高,天气预报和气候预测越来越依靠数值模式。数值模式不仅仅是求解描述大气运动和热力过程的方程组,其中也大量使用了统计方法,统计方法是数值模式的重要组成部分。本文对统计方法在数值模式中应用的最新进展进行了综述。首先,分析了统计方法在数值模式的资料同化、集合预报、次网格尺度物理过程参数化方案、数值产品统计释用、延伸期预报、模式检验等方面的应用。然后阐述了贝叶斯统计在数值模式中应用的新进展。最后,对统计方法在数值模式中应用的未来发展趋势进行了展望。  相似文献   

2.
陈嘉滨  舒静君 《大气科学》1994,18(6):660-673
本文概述了根据应用参考大气概念提出的参考大气谱模式计算格式(或称静力扣除法)在国内外一些气象机构的中期天气预报、后处理和四维同化、以及气候模拟中的应用。计算表明,这种参考大气谱模式计算格式,能有效的减少截谱误差,明显地改进中期天气预报和气候模拟。  相似文献   

3.
§1.数值天气预报基本概念1.定义目前国内外所用的天气预报方法,归纳起来不外是天气图方法、统计学方法和动力学方法等三大类,这些方法在一定条件下可以单独使用也可以相互结合成多种综合预报方法。数值天气预报运用的就是动力学方法,即把大气演变过程中的物理规律以数学形式表达出来。给出一个控制大气运动的流体力学方程组,利用电子计算机,通过数值分析求解方程组,得到气象要素随时间、空间的分布。这样,我们就可对数值天气预  相似文献   

4.
美国佛罗里达州大学全球谱模式(FSUGSM),是主要用于低纬中期数值天气预报和数值模拟研究的全球多层原始方程模式。特点是对低纬大气的物理过程考虑得比较细致,例如在积云对流参数化、辐射与云的相互作用、行星边界层的处理和物理初值化等方面都有其特色。近几年来,在用来制作10天低纬中期数值预报、模拟季风爆发、季  相似文献   

5.
朱永禔  程戴晖 《气象》1981,7(10):2-4
各种数值预报模式虽然在相当程度上模拟了大气运动的各种过程,但毕竟不可能正确地反映大气过程的全貌,也就是说,数值预报模式描述的毕竟是模式大气,而并非真实大气。另一方面,有些物理过程在模式中即使有所考虑,但要定量地真实反映出这些过程还存在着具体困难。这就使计算结果不能不反映出一定程度的失真。此外,在对预报方程组进行数值求解时,无论采用的是差分方法、波谱方法或其它方法,都很难避免计算误差的出现。由于上述原因,用数值预报模式作出的环流形势预报总免不了与实况有一定  相似文献   

6.
全球大气数值模式动力框架研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
随着数值计算方法和高性能计算机技术的发展以及大气科学理论的完善,国外研制出了许多全球高分辨率非静力大气数值模式,为了让国内的模式开发者对当前全球大气数值模式的现状有一个清晰的了解,归纳总结2012年8月在美国大气研究中心参与评估测试的全世界17个非静力全球大气数值模式,主要从基本方程组、球面网格、离散方法、守恒性质、参数化物理过程与动力框架的耦合和全球大气模式的评估等进行回顾、归纳和讨论,对国内的模式研发者有一定的参考意义。  相似文献   

7.
非线性大气化学动力学方程组数值解法的比较   总被引:2,自引:0,他引:2  
大气化学模式中描述化学反应动力学的是一组高度耦合、刚性、非线性的常微分方程组,高效精确的计算方法在空气质量模拟预测、气候化学相互作用研究中尤为重要。本文介绍了求解此类非线性常微分方程组(ODEs)的七种常见的数值计算方法,包括QSSA、MQSSA、HYBRID、MHYBRID、LSODE、GongCho以及TWOSTEP方法,并基于同一反应机理进行24 h的数值模拟,通过对模拟结果的讨论分析,比较了各种方法的优劣。研究结果表明,就计算效率而言,QSSA方法最为省时。就计算精度而言,LSODE方法最优。若综合考虑计算精度和效率,HYBRID、MHY-BRID是比较适中的数值解法。  相似文献   

8.
气候模拟     
模拟是现代气候研究的核心,是我们连接气候系统中大气、海洋和陆面成分的途径。(本文)以天气预报的模拟为背景简要回顾了气候模拟的起源和发展。在最近的几十年中,气候模拟包括逐渐改进的物理过程参数化,并且用于多种敏感性试验,而其中许多试验是由世界气候研究计划(WCRP)和较早的全球大气研究计划组织的。现行大气模式的主要系统性误差包括高纯对流层上部过低的温度和极端行为(比如大气阻塞事件)的普遍低估,而用于气候研究的海洋模式模拟的输送和变率普遍太小。目前,气候模拟中的重点大多集中在模拟不断增加的温室气体(对气…  相似文献   

9.
森林下垫面陆面物理过程及局地气候效应的数值模拟试验   总被引:5,自引:0,他引:5  
文中基于大气边界层和植被冠层微气象学基本原理 ,建立了一个森林植被效应的陆面物理过程和二维大气边界层数值模式。并应用该模式进行了植被和土壤含水量等生物和生理过程在陆面过程和局地气候效应方面的数值模拟试验。所得数值模拟试验结果与实际情况相吻合。结果表明 ,应用该模式可获得植被温度、植被冠层内空气温度、地表温度日变化特征 ;森林下垫面大气边界层风速、位温、比湿、湍流交换系数的时空分布和日变化特征。该模式还可应用于不同下垫面 ,模拟陆面物理过程与大气边界层相互作用机制及其局地气候效应的研究 ,这将为气候模式与生物圈的耦合研究奠定一个良好的基础。  相似文献   

10.
近年长期数值天气预报滤波模式的进展   总被引:1,自引:1,他引:1  
郭裕福 《大气科学》1983,7(3):328-334
近年由于短期数值天气预报、大气环流研究以及数值模拟等方面的成功,激发了人们用动力学方法做长期天气预报的兴趣。美国Spar等和Caverly等用大气环流模式分别进行了一个月的积分试验,其中一些例子获得了成功。苏联Marchuk等也提出了一个长期数值天气预报的方法,并认为在简化条件下可用来做月到季的平均温度距平预报,但现在还未看到预报结果发表。因此,总的来看长期数值天气预报还处于试验阶段。  相似文献   

11.
近年来,利用数值模式对大气环流或短期气候动力学过程进行模拟研究已经取得不少进展。无论是简单的理论模式还是复杂的GCM甚至是海气耦合模式均被广泛地应用于气候模拟、预报以及各类敏感性数值试验研究之中。目前的大气数值模式尤其是象GCM这类模式具有很强的模拟能力,一方面,它不仅能成功地模拟气候平均状态,而且能成功地用于天气预报,即准确地描述个别天气系统的逐日演变以及新扰动的发展;而另一方面,也是特别重要的,还能模拟大气低频变化特性,如年际变化特性、季节内尺度振荡、遥相关以及持续性异常等等。气候动力学尤其低频大气动力学过程是近年来热门的也是人们集中力量加以研究的课题,  相似文献   

12.
随着高性能计算能力的提升,数值天气预报模式的分辨率迅速提升。但由于对流、云和边界层过程参数化方案对于模式分辨率的高度依赖性,直接或简单地提高模式分辨率会导致诸如"灰色尺度"等问题。"灰色尺度"问题将极大地限制数值天气预报模式在高分辨率条件下性能的提高,甚至导致预报准确率下降,这是高分辨数值天气预报和气候模拟所面临重要的挑战之一。发展了适用于高分辨率的分辨率自适应的次网格混合(包括边界层混合)参数化方案和分辨率自适应的对流参数化方案,为高分辨率业务天气预报模式提供物理过程方面的理论和实践基础。  相似文献   

13.
《气象科技》1980,(4):19-19
日本《气象集志》1979年8月号刊载新田尚等人的《区域数值天气预报模式的业务使用性能》一文,文内从业务使用和模拟方面,总结了日本气象厅的区域数值天气预报模式:六层有限地区细网格模式(6LFLM).首先描述了计算模式的公式.根据1975年冈村提出的想法,设计了模式的有限差分格式.有限度地考虑了地形问题.对模拟大气的物理过程作了如下处置:(1)边界层内输送过程的参数化;(2)对流活动总体效应的参数化;(3)凝结;(4)地形影响;(5)次网格尺度的侧向扩散.没有考虑辐射冷却.关于初值化程序,把平衡风和准地转辐散风结合起来作为初始风.文中举出一些特殊情况的个例,如气旋发展,锋面扰动的形成,西伯利亚高压的破裂,统计计算和降水预报的验证.这一模式能模拟天气运动  相似文献   

14.
第一讲谱方法的基本原理周亚军随着大气科学理论的进步和电子计算机的迅速发展,关于认识大气行为和预报天气变化及气候趋势问题,已越来越得到人们的重视。自从1956年Phillips对大气环流进行数值模拟以来,数值天气预报和气候数值模拟工作已有了迅速的发展。...  相似文献   

15.
丑纪范     
1934年7月23日出生,湖南省长沙人,汉族,中共党员。1956年毕业于北京大学;1981年2月到美国麻省理工学院进修和工作(访问学者)一年;1986年在兰州大学晋升为教授,1987年任兰州大学大气科学系主任,1990年任北京气象学院院长;1993年当选为中国科学院院士。历任中国气象学会理事、常务理事,国家自然科学基金委员会地球科学部学科评审组成员。30多年来,一直从事数值天气预报和数值模拟以及气候动力学研究和教学,重点研究长期数值天气预报的基础理论和方法以及有关的大气和海洋动力学,特别是非线性动力学问题。他早期将泛函分析引入数值…  相似文献   

16.
据美《研究与发展》报道,一项主要用于气候模拟和天气预报、历时10年、耗资4.6亿美元的大气辐射浏堂(ARM)计划,现已在美国南部大草原开始收集数据。该一计划主要在于探测和研究云与生物圈,太阳辐射穿过大气的运动,大地向太空的返回辐射。  相似文献   

17.
陈嘉滨 《气象》1983,9(8):40-44
几乎一切天气现象都与大气运动息息相关。大气运动遵循一定的流体力学和热力学规律,在数学上表示为所谓大气运动控制方程组。数值天气预报是采用数值方法求解这组控制方程,从而预报出未来的天气要素场。  相似文献   

18.
用多普勒雷达反射率调整模式大气的云微物理变量   总被引:5,自引:2,他引:5       下载免费PDF全文
一种简单云分析方案, 用于由多普勒天气雷达反射率反演中尺度大气模式初值分析中的云微物理变量(云水混合比和雨水混合比)和空气湿度变量(比湿),使模式积分初始场反映出观测空间的云微物理特征以及哪些空间位置上的大气处于饱和状态。应用于2002年6月梅雨期安徽省马鞍山市一次降水过程的临近数值预报试验结果表明,模式预报的大气综合反射率与雷达观测的回波图像相近,由云微物理变量变化表示的模式云系演变与雷达观测的回波图像一致, 伴随模拟的中小尺度云系, 模式大气能很快调整出合理的中小尺度流场辐散、辐合结构;它们明显好于模式初始场不引入雷达反射率时的结果,即这种方法对改进临近数值天气预报准确率是有效的。  相似文献   

19.
本文根据世界气象组织自1984年以来召开的几次规模较大的长期天气预报学术会议及海气相互作用的专题讨论会的报告和文集,简要地介绍了这方面的动态和主要进展。指出ENSO循环和季节内部振荡的观测研究和数值模拟研究对加强长期天气预报的物理基础具有重要意义,重点介绍了英国气象局用5层和11层大气环流模式进行长期预报试验的结果。这些试验表明,在长期数值天气预报中采用实测的海表温度对减小预报误差,提高预报技巧有肯定的作用。  相似文献   

20.
钟科  王汉杰  蔡其发  余清平 《高原气象》2007,26(5):992-1003
通过对MM5有限区域模式中的5种物理过程加以扰动、组合得到一个有19个成员的物理集合,并用其对1998年夏季发生在我国东部地区的异常洪涝天气气候特征进行了模拟研究。结果表明:相对于集合平均、高分辨率试验,集合概率预报有着最高的分辨力,这从一个方面验证了集合预报方法认为在数值天气预报中应该以概率的形式来认识大气状态的观点的合理性。另外,对不同的集合模拟质量检验方法,有较好表现的具体物理实现方案不尽相同,同时,模拟结果对扰动物理过程的敏感性分布有一些差异,但从统计意义来看:某些物理过程的扰动对模拟结果产生强扰动效应的频率更高一些及某些具体物理实现方案表现好的频率更高一些。  相似文献   

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