一种初始涡旋重定位方法及热带气旋路径数值模拟试验   总被引：6，自引：3，他引：3  

袁金南  宋丽莉  黄燕燕  陈子通  刘春霞  丁伟钰 《热带气象学报》2010,26(3):257-263

采用平滑滤波和柱形滤波技术,从背景场中分离出初始涡旋环流和大尺度环境场,然后把分离出的涡旋环流进行平移和再植入到观测位置,最终得到一种初始涡旋重定位方法。针对2006—2007年7个热带气旋共23个时次,采用背景场直接加入热带气旋bogus模型和背景场进行初始涡旋重定位后加入热带气旋bogus模型2种方案,分别进行了对比模拟试验。结果表明:对背景场进行初始涡旋重定位后加入热带气旋bogus模型的方案模拟的24和48小时热带气旋路径平均误差都相对较小,初始涡旋重定位方法可以减小热带气旋模式因热带气旋初始位置偏差而引起的误差,有助于提高热带气旋模式的路径预报水平,有较好的业务应用前景。  相似文献   

基于切线伴随技术计算GRAPES-Meso模式的奇异向量   总被引：4，自引：0，他引：4  

杨学胜  王洪庆 《热带气象学报》2010,26(4):421-430

集合数值天气预报的关键问题就是如何生成有效的初始扰动。奇异向量反映了初始扰动在大气系统相空间中演变发展的最不稳定方向,基于奇异向量产生的集合样本是模拟概率密度函数的最合理方法。以非静力、半隐式半拉格朗日GRAPES-Meso中尺度数值预报模式为基础,采用Lanczos迭代算法,利用GRAPES-Meso的切线伴随模式计算GRAPES奇异向量。为了检验求得的奇异向量的正确性,提出了两种检验奇异向量正确性的方法:一是比较计算的奇异值的一致性;二是依据特征向量在矩阵变换中的方向不变性意义,验证GRAPES奇异向量空间结构的正确性。最后研究了不同的时间间隔对GRAPES奇异向量的影响,结果表明GRAPES奇异向量在36小时的最优时间间隔误差增长速度最快,这表明在非静力、半隐式半拉格朗日格点模式中利用切线伴随技术计算奇异向量是可行的。  相似文献   

气候数值模拟研究中初始场衰减理论的理解和应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

王鹏飞  李建平  顾雷 《气象学报》2009,67(2):218-226

根据对大气原始方程的定性理论和相空间的理论研究,初始场对数值模拟的作用会随着时间的增长而逐步衰减.文章分析初始场作用衰减理论的关键问题,通过对大气环流谱模式SAMIL和ECHAM的数值试验,在实际的计算环境中研究其初始场作用的变化情况.研究中使用到对舍入误差干扰的一种集合消减方法(REME),保证了验证试验所受舍入误差的影响小于给定的范围.结果表明有舍入误差存在的计算环境中,当初始差别较大时,其逐步衰减到一个波动值.而对于特别微小的初始场差别,其长期影响也应是衰减的,但由于计算精度有限,可能会出现增大到一个波动值的现象,这些结果与非线性误差理论所描述的误差饱和现象一致.试验得到了具体模式的衰减速率曲线,发现衰减需要的时间范围大约为40-60 d.文中还利用初始场作用衰减的理论探讨了如何解释初始场集合预报(IME)能够减少模拟结果误差的现象.  相似文献   

一种依据初始场构造的参考大气廓线及对高原地区预报的影响          下载免费PDF全文

张红亮  黄丽萍  陈嘉滨 《高原气象》2009,28(1):12-19

地形追随坐标系下的动力学方程组通常都要引入参考大气的概念来减少气压梯度力的计算误差.参考大气的一般取法是满足静止和静力平衡关系,实际大气被看成在参考大气上的偏差.实际大气与参考大气越接近,它们之间的偏差就越小,计算就越精确.参考大气的取法一般有等温大气、定常温度廓线、初始资料进行水平平均的垂直温度廓线等.本文在一个非静力的中尺度模式中选取经过水平平均的初始温度场的垂直廓线构造模式的参考大气廓线.但是初始资料在三维空间是离散的,这里根据三次样条函数的分段连续光滑的性质,构造了随起报时间不同而不同的,只随高度变化的解析形式的参考大气廓线.构造的参考大气廓线完全满足静力平衡关系,方程中的静力平衡部分可以得到最大限度地扣除.试验表明,与等温大气相比,这种根据初始状态选取的参考大气和实际资料更接近,在大地形附近气压梯度力的计算误差更小,500 hPa高原附近的24 h气压预报更精确.  相似文献   

The Optimized Short-Range Ensemble Forecast Based on Singular Vector Calculations          下载免费PDF全文

ZHONG Ke  WANG Yegui  MA Huanyu  DONG Peiming  CAI Qif  KANG Jianwei 《Acta Meteorologica Sinica》2010,24(3):307-317

In ensemble forecast,by summing up ensemble members,filtering the uncertainty,and retaining the common component,the ensemble mean with a better result can be achieved.However,the filtering works only when the initial perturbation develops nonlinearly.If the initial perturbation propagates in a linear space,the positive and negative members will counteract,leading to little difference between ensemble mean and control forecast and finally insignificant ensemble result.In 1 2-day ensemble forecast,based on singular vector (SV) calculations,to avoid this insignificance,the counteracting members originated from the same SV are advised not to put into the ensemble system together;the only candidate should be the one with the better forecast.Based on the ingredient analysis of initial perturbation development,a method to select ensemble members is presented in this paper,which can fulfill the above requirement.The regional model MM5V1 of NCAR/PSU (National Center for Atmosphere Research/Pennsylvania State University) and its corresponding tangent adjoint model are used.The ensemble spread and forecast errors are calculated with dry energy norm.Two mesoscale lows on the Meiyu front along the Yangtze River are examined.According to the analysis of the perturbation ingredient,among couples of counteracting members from different SVs,those members performing better always have smaller or greater spread compared with other members.Following this thinking,an optimized ensemble and an inferior ensemble are identified.The ensemble mean of the optimized ensemble is more accurate than that of the inferior ensemble,and the former also performs better than the traditional ensemble with positive and negative members simultaneously.As for growth of the initial perturbation,those initial perturbations originated from the summed SVs grow more quickly than those from the single SV,and they enlarge the range of spread of the ensemble effectively,thus leading to better performance of ensemble members.  相似文献   

Diagnosing ocean tracer transport from Sellafield and Dounreay by equivalent diffusion and age   总被引：2，自引：0，他引：2  

Steinar ORRE  Yongqi GAO  Helge DRANGE  Eric DELEERSNIJDER 《大气科学进展》2008,25(5):805-814

A simple approach for estimating the equivalent diffusion for diagnosing tracer transport is proposed. Two different expressions are derived; one is based directly on an analytical solution of the two-dimensional advection-diffusion equation, the other uses the variance of the tracer distribution. To illustrate some features of the equivalent diffusion and possible applications thereof, idealized releases of passive tracers from the nuclear fuel reprocessing plants at Sellafield in the Irish Sea and Dounreay on the northern coast of Scotland have been simulated with a regional isopycnic co-ordinate Ocean General Circulation Model. Both continuous and pulse releases are considered; the former being representative of the actual historical discharges from the reprocessing plants, the latter resembling an accidental scenario. Age tracers are included to calculate the mean time elapsed since the tracers left their source regions. It is found that in the Nordic Seas the age of tracers from Dounreay is approximately 2 years younger than the age from Sellafield. Although tracers from both sources eventually end up along the same transport routes, significant qualitative differences regarding the dispersion properties are found. It is argued that one single parameter, the equivalent horizontal diffusion, which is estimated to be in the range of 20 56 m^2 s^-1 from Sellafield and 170-485 m^2 s^-1 from Dounreay, determines these differences.  相似文献   

基于准同雨团样本概念雷达和雨量计的实时同步结合方法   总被引：1，自引：1，他引：0  

万玉发  吴翠红  金鸿祥 《气象学报》2008,66(2):262-273

文中提出一种基于准同雨团样本概念雷达与雨量计(R&G)的实时同步结合技术.由于存在探测时空和分辨率的两种差异,雷达与雨量计(R&G)的同样本对应历来被视为一道难题.但观测表明,雨量计与其垂直上空雷达的小时累积量(ZOH,QG)存在符合幂律的相关性.以此为基础,提出旨在基本消除时空差异的准同雨团样本概念和5个R&G直接对应关系,着重研究一种简便实用的"时间积分垂直同步采样"TIVS,以及具有幂律形式的ZOH-QG关系.有意义的是在固定指数条件下系数AB或AM,具有Z-R转换和雨量计调整(订正)同步结合于一式的功能,两种设备在探测分辨率上巨大差异而引起的降水估算误差由此得到明显缓解.这种利用ZOH-QG关系估算地面小时降水累积量的方法称为RASIM.经过两个降水个例的试验初步表明,雷达估算半径为230 km内地面区域小时累积降水量的正确率在90%以上,而全过程以站为计的点评估相对误差率平均为20%左右.本文还对时间积分垂直同步采样在具有风漂移效应各种环境风场中的可利用性作了详细分析,揭示了时间积分垂直同步采样方法的物理本质,明确指出这是一种近似的准同雨团样本采样;同时通过分析R&G数据对的分布规律,研究提出了有效的质量控制方法,明显改善了ZOH-QG关系的稳定性和合理性.  相似文献   

再生轻质砌块填充墙再生混凝土框架抗震性能的试验研究   总被引：6，自引：0，他引：6  

孙跃东肖建庄  周德源张鹏 《地震工程与工程振动》2005,25(5):124-131

本文通过对1 ： 2比例模型的普通混凝土框架和两榀再生骨料掺量为50%的再生混凝土框架（其中一榀再生混凝土框架用再生轻质砌块作填充墙）,在恒定的竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下进行了抗震性能的对比试验,研究了再生混凝土框架和再生砌块填充墙再生混凝土框架在低周反复荷载作用下的破坏机制、承载力、滞回特性、延性、强度退化、刚度退化和耗能等问题,并和普通混凝土框架进行对比分析,为再生轻质砌块和再生混凝土结构的深入分析研究和实际应用提供了理论基础。  相似文献   

AVS/D半主动振动控制结构的抗震设计方法探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

彭亚萍  刘增夕 《地震工程与工程振动》2005,25(6):159-164

本文介绍了AVS／D半主动控制系统的工作原理,参照现行抗震设计规范的设计思想,提出了AVS／D半主动控振结构的抗震设计方法,并针对具体结构控制系统的工作性能,探讨了结构设计中关键参数：主体结构的地震力折减系数和薄弱层层间位移相对控制率的确定方法,最后通过实例分析验证了该方法的可行性。  相似文献   

用于AUV定位的等效声速剖面改进算法研究          下载免费PDF全文

孙文舟  殷晓冬  李树军  孟凡军 《海洋测绘》2017,(3):40-44

以自主式水下机器人为载体,搭载多种测量设备的深海工程作业的方式,目前已经得到了广泛的应用。而基于AUV完成各类水下任务的前提是能否精确的进行定位,传统的声学定位方法因过于依赖声速剖面而导致定位精度不高且造成实际操作过程复杂化,在各种声线改进的方法中,等效声速剖面法的计算过程较为简单,且对实际声速剖面的依赖程度较低,然而最大的问题是相对面积误差的求解过于复杂。结合AUV自身特点,提出了超短基线与等效声速剖面法相结合的水下AUV定位方法,并改进了等效声速剖面法。实验结果表明,改进后的方法计算精度得到提高且相对面积误差的求解更加简单,另外也改进了原始方法误差随水深及掠射角变化而增加的问题,具有良好的工程应用价值。  相似文献