基于对流尺度集合预报的飑线结构特征模拟与改善     

马申佳  何宏让  陈超辉  吴丹  陈圣劼 《气象与环境学报》2019,35(1):1-9

对流尺度集合预报是研究飑线等强对流天气的新方向。当前对飑线系统结构的研究主要采用卫星和雷达资料结合高分辨率确定性预报的方法,而本文从集合预报技术的角度分析飑线结构特征。针对2014年7月30日中国江淮地区的一次强飑线过程,利用WRF模式开展了对流尺度集合预报试验,采用概率匹配平均法对集合预报结果进行综合处理,重点考察集合预报对飑线结构特征的模拟能力。结果表明:对流尺度集合预报能够模拟出飑线系统的基本结构特征。集合平均和概率匹配平均法相比控制预报而言,对飑线回波、热力场、动力场和微物理量场结构有明显的改善作用。同时模拟出了飑线系统近地面冷池和环境垂直风切变的相互作用,与RKW理论相一致。概率匹配平均法在回波强度上较集合平均更接近实况,应用于对流尺度集合预报研究极端天气事件具有指示意义。  相似文献   

露点测湿技术优势探究     

杨会兵  王晓蕾  赵世军  宋海润  王鹏程 《气象科技》2019,47(4):546-551

湿度测量技术繁多,露点测湿技术具有较大的优势,基于露点测湿技术设计的仪器能在全量程内达到较高准确度。本文以《气象仪器观测方法指南》中公布的饱和水汽压计算公式为基础,结合误差传递理论,计算得到不同等级露/霜点温度标准不确定度下的相对湿度标准不确定度,以此探究露点测湿技术在准确度上的优势。结果表明:在-60～60℃的全温度范围内,露点仪相对湿度测量标准不确定度在低温高湿情况下较大;当环境温度和露/霜点测量标准不确定度均为0.1℃时,相对湿度测量标准不确定度最大不超过2.0%,满足《气象仪器观测方法指南》中对湿度标准器标准不确定度最低要求;当环境温度和露/霜点测量标准不确定度分别为0.3℃(0.5℃)和0.1℃时,相对湿度测量标准不确定度最大不超过4.3%(7.0%)。可见低温情况下,露点仪相对湿度测量标准不确定度优势明显。  相似文献   

Parsivel激光雨滴谱仪与雨量计观测降水的一致性分析     

吴宜  刘西川  张军  胡鹏 《气象科技》2020,48(2):147-153

利用南京市气象局在江宁布设的激光雨滴谱仪、称重式雨量计和翻斗式雨量计,整理2014—2018年期间2590h的降水观测资料,重点分析了Parsivel激光雨滴谱仪对降雨和降雪的测量性能。结果表明,与称重式雨量计结果相比,翻斗式雨量计测量的降水时数和累积降水量均偏低,激光雨滴谱仪测量的降雨时数偏低,但累计降水量偏高15.07%;激光雨滴谱仪能够有效跟踪降水强度的变化,但在雨强较小(2.5mm·h~(-1))时对雨强略有低估,在降雨强度较大(≥2.5mm·h~(-1))时对雨强有不同程度的高估,最大可达近50%,而且雨强越大,一致性就越差;翻斗式雨量计无法有效测量降雪;激光雨滴谱仪则可以有效跟踪降雪的变化情况,但是受到测量原理的限制,对等效降水强度则有不同程度的高估。从5年数据来看,没有发现随着激光雨滴谱仪安装时间的增长,性能变差的问题。  相似文献   

南太平洋和北太平洋年代际振荡与华北盛夏降水的关系及可能物理机制          下载免费PDF全文

李刚  李崇银  晏红明  江晓华  鞠永茂 《地球物理学报》1954,63(11):3952-3966

利用降水、大气环流和海表温度等多种再分析资料和偏相关方法,研究了1951—2007年南太平洋年代际振荡（SPDO）和北太平洋年代际振荡（即PDO,本文称为NPDO）分别与华北盛夏（7—8月）降水在年代际时间尺度上的关系及其可能物理机制.结果表明：在去除SPDO和NPDO的相关性之前,它们与华北盛夏降水的关系均偏弱;但在去除两者相关性之后,SPDO（NPDO）与华北盛夏降水存在显著正（负）相关关系.去除两者相关性之后,当SPDO处于正位相时,热带西北太平洋海温异常显著偏暖,这将在对流层中下层从热带西太平洋—东亚沿岸激发出"气旋-反气旋-气旋"的负位相东亚—太平洋型遥相关（EAP）波列,该波列导致东亚夏季风异常增强,有利于低纬地区水汽输送至华北地区,从而使得华北盛夏降水异常偏多,反之,当SPDO处于负位相时,华北盛夏降水异常将偏少;对NPDO来说,当其处于正位相时,不仅热带西北太平洋异常显著偏冷,而且印度洋大部分海温异常显著偏暖,在两者共同作用下,对流层中下层从热带西太平洋—东亚沿岸出现"反气旋-气旋-反气旋"的正位相EAP波列,这将引起东亚夏季风异常减弱,不利于低纬地区水汽输送至华北地区,华北盛夏降水异常因此减少,反之,当NPDO处于负位相时,华北盛夏降水异常将偏多.  相似文献   

一种预测西北太平洋热带气旋逐月演变的新统计模型     

吕硕  胡轶佳  孙源  钟中 《气象科学》2024,44(1):59-72

本文提出一种月尺度西北太平洋热带气旋生成频数(Western North Pacific Tropical Cyclone Frequency, WNPTCF)预测的新方法。该方法利用全球次表层海温(Subsurface Sea Temperature Anomaly, SubSSTA)和中国气象局国家气候中心发布的130项监测指数,构建了既考虑热力强迫因子、又考虑大气动力因子,既考虑同期海洋强迫,又考虑前期海洋和大气影响的集成预测模型。利用该预测模型对2011—2020年6—10月逐月WNPTCF进行独立样本检验预测,准确率达70%以上,说明该预测模型对WNPTCF的逐月演变预测的效果良好。该预测模型对ENSO信号较强年份的WNPTCF预测效果要好于ENSO信号不强的年份,原因在于在ENSO信号不强的年份,SubSSTA可预报性较低,非线性变率大,海洋对WNPTC的强迫作用弱。  相似文献   

“21世纪海上丝绸之路”的风能和波浪能          下载免费PDF全文

张哲  郑崇伟  汪梦西  冯丽滢  杨文广  许跃 《海洋开发与管理》2018,35(4):63-66

文章以"21世纪海上丝绸之路"建设为背景,针对沿线国家和地区电力供应不足的困境,提出开发利用海洋新能源的观点。通过介绍美国、丹麦、澳大利亚和我国的主要海浪发电装备以及"21世纪海上丝绸之路"沿线海上风能和波浪能概况,助力"21世纪海上丝绸之路"建设。  相似文献   

基于蚁群算法的西北航道海上救援路径规划     

余梦珺  张韧  高顶  李璨 《海洋预报》2019,36(6)

选用海冰密集度、海表温度、风强度等指标构建西北航道海洋环境威胁场,采用广义网络分析法确定指标权重,基于蚁群算法对西北航道海上救援路径展开规划,通过对比实验获得适用于西北航道海上救援路径规划的最佳参数。针对各目标在不同救援时段具有不同权重的情况,依据动态权重进行路径规划,规划效果更佳,更符合实际救援需求,可为西北航道海上救援提供辅助决策参考。  相似文献   

基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王晓慧  张卫民  王品强  杨俊  王辉赞 《海洋学报》2018,40(6):1-14

针对南海海域海流环境复杂、中层实测数据量少的现状，本文基于2006-2016年布放在南海海域的114个Argo剖面浮标的卫星定位等信息，采用基于背景流和惯性流外推的最小二乘方法，获取南海海域1 200 m深中层流场信息，并采用Divand变分插值的方法形成网格化季节流场。结果表明:（1）针对南海中层（1 200 m）流场，单个Argo浮标可以刻画出具体的中尺度结构，如越南沿岸的反气旋涡，半径约为120 km，最大流速约为9.6 cm/s，平均流速为5.3 cm/s；（2） Argo网格化流场表明海盆尺度中层流场南海南部为反气旋环流结构，北部为气旋式环流，同时在吕宋海峡口存在从南海至太平洋的水体交换；（3）将该流场信息与HYCOM和YoMaHa'07两种资料对比，吻合度较高，与HYCOM再分析资料的偏差分布趋近于正态分布，海流的东西向分量的均方根误差为3.28 cm/s，南北向分量的均方根误差为3.26 cm/s。总体而言，利用Argo轨迹资料能够有效地反演出南海地区海盆尺度的中层环流特征。  相似文献   

基于密度峰值聚类的中尺度涡轨迹自动追踪方法   总被引：1，自引：1，他引：0  

王辉赞  郭芃  倪钦彪  李佳讯 《海洋学报》2018,40(8):1-9

中尺度涡信息的提取包括涡旋的识别和轨迹追踪，其自动识别与追踪对于基于海量数据的中尺度涡分析十分重要。传统涡旋轨迹自动追踪方法一般需要预先设定搜索半径的阈值，存在一定的主观性。针对传统中尺度涡轨迹追踪方法存在的问题，论文从聚类的角度出发，提出基于密度峰值聚类算法实现对涡旋轨迹的自动追踪，并以南海中尺度涡追踪为例，将基于聚类的追踪算法与传统的相似度追踪算法进行比较分析。结果表明:（1）基于密度峰值聚类算法，可实现对海洋中尺度涡的自动追踪，该算法涡旋追踪准确率优于传统相似度算法；（2）该涡旋追踪算法对资料的完整性依赖度较低，特别是对于存在部分缺损数据的情况仍能较准确追踪；（3）该追踪算法克服了传统涡旋追踪算法需要预先设定搜索半径阈值的问题，自适应性更强。  相似文献   

利用一种改进的算法对中国高分三号同极化SAR图像反演的有效波高的验证   总被引：1，自引：1，他引：0  

盛叶新  邵伟增  诸帅  孙建  袁新哲  李水清  史剑  左军成 《海洋学报(英文版)》2018,37(6):1-10

Chinese Gaofen-3(GF-3) is the first civilian satellite to carry C-band(5.3 GHz) synthetic aperture radar(SAR).During the period of August 2016 to December 2017, 1 523 GF-3 SAR images acquired in quad-polarization(vertical-vertical(VV), horizontal-horizontal(HH), vertical-horizontal(VH), and horizontal-vertical(HV)) mode were recorded, mostly around China's seas. In our previous study, the root mean square error(RMSE) of significant wave height(SWH) was found to be around 0.58 m when compared with retrieval results from a few GF-3 SAR images in co-polarization(VV and HH) with moored measurements by using an empirical algorithm CSAR_WAVE. We collected a number of sub-scenes from these 1 523 images in the co-polarization channel,which were collocated with wind and SWH data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF) reanalysis field at a 0.125° grid. Through the collected dataset, an improved empirical wave retrieval algorithm for GF-3 SAR in co-polarization was tuned, herein denoted as CSAR_WAVE2. An additional 92 GF-3 SAR images were implemented in order to validate CSAR_WAVE2 against SWH from altimeter Jason-2, showing an about 0.52 m RMSE of SWH for co-polarization GF-3 SAR. Therefore, we conclude that the proposed empirical algorithm has a good performance for wave retrieval from GF-3 SAR images in co-polarization.  相似文献