适应性观测研究现状和展望   总被引：4，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

马旭林  于月明  陈德辉 《Acta Meteorologica Sinica》2015,73(2):221-235

适应性观测是指为了有针对性地提高高影响天气数值预报的质量,在已有观测系统基础上对特定敏感区域/特定时段进行补充性加强观测。十多年来,这种旨在提高数值预报质量的新策略在国际上引起高度重视,成功开展了多个系列外场观测试验,并在适应性观测敏感区识别方法的发展和适应性观测资料同化后对数值预报质量影响的定量评估等方面均取得了重要的研究成果。文中简述了适应性观测问题及其目的,着重分析和总结了目标敏感区识别方法及其特点和适应性观测对数值预报质量的影响等方面的研究进展,并讨论了适应性观测资料改进未来数值预报质量需要解决的关键科学问题。  相似文献   

Effects of terrain-following vertical coordinates on high-resolution NWP simulations   总被引：5，自引：3，他引：2       下载免费PDF全文

李超  陈德辉  李兴良  胡江林 《Acta Meteorologica Sinica》2015,29(3):432-445

With increasing resolution in numerical weather prediction(NWP)models,the model topography can be described with finer resolution and includes steeper slopes.Consequently,negative effects of the traditional terrain-following vertical coordinate on high-resolution numerical simulations become more distinct due to larger errors in the pressure gradient force(PGF)calculation and associated distortions of the gravity wave along the coordinate surface.A series of numerical experiments have been conducted in this study,including idealized test cases of gravity wave simulation over a complex mountain,error analysis of the PGP estimation over a real topography,and a suite of real-data test cases.The GRAPES-Meso model is utilized with four different coordinates,i.e.,the traditional terrain-following vertical coordinate proposed by Gal-Chen and Somerville(hereinafter referred to as the Gal.C.S coordinate),the one-scale smoothed level(SLEVE1),the two-scale smoothed level(SLEVE2),and the COSINE(COS)coordinates.The results of the gravity wave simulation indicate that the GRAPES-Meso model generally can reproduce the mountain-induced gravity waves,which are consistent with the analytic solution.However,the shapes,vertical structures,and intensities of the waves are better simulated with the SLEVE2 coordinate than with the other three coordinates.The model with the COS coordinate also performs well,except at lower levels where it is not as effective as the SLEVE2 coordinate in suppressing the PGF errors.In contrast,the gravity waves simulated in both the Gal.C.S and SLEVE1 coordinates are relatively distorted.The estimated PGF errors in a rest atmosphere over the real complex topography are much smaller(even disappear at the middle and upper levels)in the GRAPES-Meso model using the SLEVE2 and COS coordinates than those using the Gal.C.S and SLEVE1 coordinates.The results of the real-data test cases conducted over a one-month period suggest that the three modified vertical coordinates(SLEVE1,SLEVE2,and COS coordinates)give better results than the traditional Gal.C.S coordinate in terms of forecasting bias and root mean square error,and forecasting anomaly correlation coefficients.In conclusion,the SLEVE2 coordinate is proved to be the best option for the GRAPES-Meso model.  相似文献   

河南“75.8"大暴雨的中尺度集合预报试验   总被引：4，自引：2，他引：2  

谭燕  陈德辉 《气象》2008,34(9):10-21

发生在河南的"75.8"特大暴雨是我国历史上影响最大、受灾程度最严重的一次灾害性天气过程.其造成的人员伤亡与唐山地震相当,造成的经济损失近百亿元,我国气象学家对此展开过大量的研究,其可预报性问题一直都受关注.尝试采用近年来在预报理论与实践中提出的中尺度集合预报技术,以GRAPES中尺度有限区模式作为试验模式工具,针对此次过程展开两组试验.试验1主要着眼于对暴雨有较大影响的积云对流参数化方案,分别从对流激发和大尺度环境场相互作用的角度出发,对其中一些经验性参数在合理取值范围内给予调整,使其在一定程度上表征模式的不确定性,来构建集合成员.试验结果表明:对流参数化方案中不同的参数对降水的影响作用各不相同,空间上对于降水落区的影响不是很大,但是对降水强度的改善却很明显,集合平均对强暴雨中心的体现有积极作用,平均后的暴雨区最大降水量预报为90mm/24h,比"确定性"预报(控制试验)值70mm/24h改善了约30%,最佳的单个成员的暴雨区最大降水量预报值(120mm/24h)比控制试验预报(70mm/24h)提高了70%;时间上看,不同的参数会影响到积云对流的激发,使得降水发生的时间有所不同,进而影响后续降水的发展.试验2利用模式不同分辨率和不同物理参数化方案的组合来构造集合成员,进行中尺度集合预报试验,试验结果表明:简单的集合平均能在一定程度上改善降水强度,与高分辨率模式预报结果比较,暴雨中心降水量约提高了20%～30%.可见:集合预报能在一定程度上减弱模式不确定性的影响;对流参数化方案和经验性参数的差异、模式分辨率的差异确实对模拟结果有一定的影响.  相似文献   

大气数值预报模式中高度地形追随坐标的设计研究：理论分析与理想试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

李超  陈德辉  李兴良 《气象学报》2012,70(6):1247-1259

采用一种统一的地形追随坐标的形式,对Gal-Chen & Somerville(简称Gal.C.S坐标)、平缓坐标(smoothed level vertical coordinate,简称SLEVE坐标)等几种典型的高度地形追随坐标进行了气压梯度力计算误差影响和二维质量平流试验的理论分析,并与一种新提出的高度地形追随坐标——三角函数平缓坐标(简称COS坐标)进行比较.气压梯度力计算误差分析结果显示,与Gal.C.S坐标相比,单尺度平缓坐标(简称SLEVE1坐标)、双尺度平缓坐标(简称SLEVE2坐标)和COS坐标在减小气压梯度力计算误差上有不同程度的改进,SLEVE2坐标和COS坐标比其他两种坐标更具优势,衰减系数b和坐标转换的雅可比项对减小误差起决定性作用.二维质量平流试验也有类似的结果,与无地形的参考试验结果相比,COS坐标的质量输送计算误差最小,且经优化的COS坐标的质量输送计算误差几乎和参考计算误差完全重合,在4种坐标中最优.  相似文献   

VERIFICATION OF TROPICAL CYCLONE RAINFALL PREDICTIONS FROM CMA AND JMA GLOBAL MODELS     

王雨  沈学顺  陈德辉 《热带气象学报(英文版)》2012,18(4):537-542

The number of tropical cyclone (TC) genesis over the South China Sea and the Northwest Pacific Ocean in 2009 is significantly less than the average (27.4). However, the number of landfall TC over mainland China and its associated rainfall is more than the average. This paper focuses on the performance of numerical weather prediction (NWP) of landfall TC precipitation over China in 2009. The China Meteorological Administration (CMA) and Japan Meteorological Agency (JMA) models are compared. Although the schemes of physical processes, the data assimilation system and the dynamic frame are entirely different for the two models, the results of forecast verification are similar to each other for TC rainfall and track except for TC Goni. In this paper, a day with daily rainfall amount greater than 50 mm was selected as a storm rain day when there was a TC affecting the mainland. There are 32 storm rain days related to the landing of typhoons and tropical depressions. The rainfall forecast verification methods of National Meteorological Centre (NMC) of CMA are selected to verify the models’ rainfall forecast. Observational precipitation analyses related to TCs in 2009 indicate a U-shape spatial distribution in China. It is found that the rain belt forecasted by the two models within 60 hours shows good agreement with observations, both in the location and the maximum rainfall center. Beyond 3 days, the forecasted rainfall belt shifts northward on average, and the rainfall amount of the model forecasts becomes under-predicted. The rainfall intensity of CMA model forecast is more reasonable than that of JMA model. For heavy rain, the JMA model made more missing forecasts. The TC rainfall is verified in Guangdong, Guangxi, Fujian and Hainan where rainfall amount related to TCs is relatively larger than in other regions. The results indicate that the model forecast for Guangdong and Guangxi is more skillful than that for Hainan. The rainfall forecast for Hainan remains difficult for the models because of insufficient observation data and special tropical ocean climate.  相似文献   

数值天气预报业务模式现状与展望   总被引：36，自引：5，他引：31  

陈德辉  薛纪善 《气象学报》2004,62(5):623-633

20 0 4年是数值天气预报理论提出 10 0周年 ,同时也是数值天气预报业务化应用 5 0周年。经过百年的发展历程 ,数值天气预报学科有了飞跃的发展。特别是最近 10多年来 ,大气科学以及地球科学的研究进展 ,高速度、大容量的巨型计算机及网络系统的快速发展 ,更加快了数值天气预报的发展步伐。文中从模式动力框架、物理过程参数化、模式程序软件等方面对数值天气预报业务模式现状进行了简要综述 ,对存在的问题进行了探讨 ,并对数值天气预报业务模式的未来发展作了展望。当前数值天气预报业务模式发展的特点有 :(1) 2 0世纪 90年代中期以来 ,各国的全球和区域模式水平和垂直分辨率都有明显提高 ,且模式物理过程也同步进行改进 ;数值预报业务模式已进入了大规模并行计算的阶段 ;(2 )主要发达国家和中国都正在致力于研发各自的新业务数值预报模式———非静力 (多尺度 )一体化模式或非静力中尺度模式 ,部分国家的新一代天气 气候一体化数值模式已业务运行 ;(3)业务数值预报模式正在朝着不断完善的方向发展。随着模式分辨率的提高 ,云物理过程、陆面过程和湍流过程、考虑坡度 -坡向因子的辐射过程等在模式中的参数化方案 ,以及模式垂直坐标的选择越来越受重视 ,这些物理过程的描述成为业务数值模式改进的重点和  相似文献   

利用T₁₀₆L₁₉进行台风路径预报试验   总被引：5，自引：3，他引：2  

麻素红  万丰  陈德辉  王诗文 《热带气象学报》2003,19(3):243-252

为能提供较长时效的台风路径数值预报,利用国家气象中心中期数值预报业务谱模式T106L19在其第一猜测场或分析场中加入人造台风模型,进行了96小时的台风路径预报试验。结果表明：由于人造台风模型的加入,使T106L19对台风路径的预报能力有较大的提高,尤其是当T106L19的第一猜测场或分析场中台风涡旋相当弱的情况下效果更明显。另外我们采取三种不同的嵌入方式在T106L19,的资料场中加入人造台风。三种方式分别是：分析前加入人造台风模型(将人造台风模型加在第一猜测场上—T106L19的6小时预报场);分析后加入人造台风模型(将人造台风模型加在分析场上);分析前及分析后两次加入人造台风模型。个例试验结果表明：从平均情况来看分析前加入人造台风模型在台风路径预报前期有较好的表现,其24小时预报距离误差为184．5km,48小时为278．1km,72小时为515．6km。结果的分析还发现：T106L19的初值化使所加入的人造台风涡旋有较大的平滑,初值化后的中心气压值一般在995hPa左右。这对于台风路径的预报会有较大的影响。  相似文献   

出席THORPEX—ICSC第四次会议情况汇报     

郑国光  陈德辉 《气象科技合作动态》2005,(3):1-7

THORPEX国际核心指导委员会(ICSC，International Core Steering Committee)第四次会议于2004年12月2～3日在加拿大蒙特利尔召开，会议的中心议题包括2004年度THORPEXICSC工作报告，THORPEX实施计划字稿的进一步细化，落实WMO执行理事会第56次届会关于THORPEX计划的决议要求，  相似文献   

参加THORPEX亚洲委员会第5次会议及专题研讨会情况报告     

陈德辉王金星  龚建东宗翔 张林 《气象科技合作动态》2007,(6):7-11

1 概况 2007年7月25-26日在日本筑波国际会议中心，THORPEX亚洲区域委员会举行了第5次工作会议及专题研讨会，来自中国、印度、日本、韩国、俄罗斯等国的THORPEX亚洲区域委员会成员和科学家30多人出席了会议。中国气象局科技司王金星、国家气象中心龚建东、国家气象信息中心宗翔、  相似文献   

改进的物理过程参数化对台风路径数值预报的影响   总被引：6，自引：4，他引：6       下载免费PDF全文

陈德辉  王诗文 《应用气象学报》1996,7(1):1-8

文章介绍了国家气象中心的台风路径数值预报试验模式和新开发的改进物理过程参数化方案，对1992年的5个台风个例初步试验结果表明:改进物理过程参数化模式对台风路径和台风强度的预报比简单物理过程模式有明显提高，24 h和48 h台风中心位置预报误差分别为188 km和337 km，比原模式减小38 km和190 km；48 h台风中心气压与实况之差平均减小3 hPa。  相似文献