A ＂Dressed＂ Ensemble Kalman Filter Using the Hybrid Coordinate Ocean Model in the Pacific   总被引：1，自引：0，他引：1  

万莉颖  朱江  王辉  闫长香 《大气科学进展》2009,26(5):1042-1052

The computational cost required by the Ensemble Kalman Filter (EnKF) is much larger than that of some simpler assimilation schemes, such as Optimal Interpolation (OI) or three-dimension variational assimilation (3DVAR). Ensemble optimal interpolation (EnOI), a crudely simplified implementation of EnKF, is sometimes used as a substitute in some oceanic applications and requires much less computational time than EnKF. In this paper, to compromise between computational cost and dynamic covariance, we use the idea of ``dressing' a small size dynamical ensemble with a larger number of static ensembles in order to form an approximate dynamic covariance. The term ``dressing' means that a dynamical ensemble seed from model runs is perturbed by adding the anomalies of some static ensembles. This dressing EnKF (DrEnKF for short) scheme is tested in assimilation of real altimetry data in the Pacific using the HYbrid Coordinate Ocean Model (HYCOM) over a four-year period. Ten dynamical ensemble seeds are each dressed by 10 static ensemble members selected from a 100-member static ensemble. Results are compared to two EnKF assimilation runs that use 10 and 100 dynamical ensemble members. Both temperature and salinity fields from the DrEnKF and the EnKF are compared to observations from Argo floats and an OI SST dataset. The results show that the DrEnKF and the 100-member EnKF yield similar root mean square errors (RMSE) at every model level. Error covariance matrices from the DrEnKF and the 100-member EnKF are also compared and show good agreement.  相似文献   

模式气候吸引子信息约束下的动力协调初始化方法及其在ENSO预测中的应用     

孙丞虎  李维京 《气象学报》2009,67(6):1113-1123

为了改善模式初始场质量,减少初值与模式不协调对ENSO预测的影响,针对国家气候中心NCCo海-气耦合模式原初始化方案动力小协调的问题,从利用模式长期耦合模拟资料中的模式气候吸引子信息的角度出发,发展了一种获取观测资料中与模式相协调分量的信息重构方法,提出了一种模式气候吸引子信息约束下的动力协调初始化方案.对该方案回报检验的结果表明:通过反演NCCo海-气耦合模式模拟资料中的模式气候吸引子信息,有助于获取观测资料中与模式相协调的信息分量特征,实现了初始化过程中动力模式与所同化观测资料间的协调.这种基于信息重构方法的动力协调初始化方案,既可以延续原初始化方案利用观测信息较多的优势,又克服了原方案中观测资料和动力模式不协调的缺陷.这种新的初始化方案,消除了观测资料和模式不协调在初始场中产生的小尺度高频噪声,突出了与NCCo模式动力特征相适应的ENSO尺度信息.进而抑制了初始场中高频噪声所引起的快变预报误差的增长,提高了模式的预测技巧.  相似文献   

青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统研制与应用   总被引：7，自引：3，他引：4       下载免费PDF全文

苗世光  孙桂平  马艳  徐晓亮  王晓云  林行  蒋维楣  刘红年  张宁  孙林  王耀庭 《应用气象学报》2009,20(3):370-379

该文初步建立了青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统（包括预报模式和释用模式）。预报模式基于Weather Research & Forecast（WRF）模式V3.0,模式设计为网格数60×50×38,水平分辨率500 m。在IBM小型机上用8个线程作15 h预报所需机时约为1 h 20 min,可满足实时业务预报需要。利用高分辨率边界层模式和城市小区尺度模式对该预报结果进行了动力释用（水平分辨率分别为100 m和10 m）。该模式系统于2008年夏季进行了实时运行试验,模式产品在北京奥运气象服务中心青岛分中心使用。结果表明:该模式系统有较强的稳定性和实用性,对城市热岛、海陆风、地形及建筑物影响等局地环流特征有较好的模拟效果。数值试验分析表明:城市化引起城市热岛效应,增大了海陆温差,使海风加强;城市建筑物拖曳作用使风速减小,从而使海风推进速度减缓;精细下垫面资料的引入对海风等局地环流高分辨率数值模拟至关重要。  相似文献   

土壤质地对中国区域陆面过程模拟的影响   总被引：6，自引：2，他引：4  

吴龙刚  王爱慧  盛炎平 《气候与环境研究》2014,19(5):559-571

利用陆面过程模式(CLM3.5)和中国区域两种土壤质地数据(分别来自第二次中国土壤调查SNSS和联合国粮食农业组织FAO),研究了土壤质地变化对于模式模拟的陆表水热变量的影响。结果显示,土壤质地对土壤水文学变量的影响远大于对土壤热力学变量的影响,尤其是对于饱和土壤含水量和饱和水力传导率的影响。对于模式的输出,土壤质地影响比较明显的有土壤湿度、总径流和土壤渗透等水文学变量以及地表潜热、地表感热和土壤热通量等热力学变量,而影响相对较小的有地面吸收的太阳辐射和地表反照率。同时,发现基于SNSS模拟的土壤湿度与站点观测值更加接近。因此,本研究认为基于SNSS土壤质地数据可以有效地改进模式模拟结果,建议以后在陆面模式试验中尽可能使用以观测为基础的SNSS土壤质地数据。  相似文献   

下垫面非均匀流域的幂指数TOPMODEL的模拟研究     

孙菽芬  邓慧平  王倩 《气候与环境研究》2014,19(6):735-742

利用取消流域土壤表层饱和导水率0K、土壤饱和导水率有效衰减系数m和地下水补给速率R为空间均匀假设的幂指数TOPMODEL,对流域水量平衡各分量进行敏感性研究试验,揭示空间非均匀性对幂指数TOPMODEL模拟结果的影响。从特定研究流域所得结果中可得的主要结论有:1)0K、m和R的空间变化对流域的逐日地表径流和基流以及逐日总径流有影响,针对设定的0K、m和R的空间变化,其中m的空间变化较明显地增加了逐日地表径流和洪峰流量。2)就设定的0K、m和R的空间变化而论,对流域多年平均年总径流以及蒸发模拟结果影响不大,但改变了径流在地表径流和基流之间的分配;其中R的空间变化影响最显著,m和0K的空间变化影响则较小。  相似文献   

晋中市气候变暖的特征及对策建议     

王月梅  郭继奋  陆春花 《山西气象》2009,(3):18-19,26

全球气候变暖已经成为不争的事实。近百年全球平均地表温度上升了0．74℃,中国地表气温增暖0．5℃～0．8℃,山西近50年平均温度每10年上升0．25℃,晋中近50年平均温度每10年上升0．2℃。由于气候变暖将涉及到政治、经济和社会问题,所以引起了政府及专家的极大关注。  相似文献   

高速公路路面温度极值预报模型研究   总被引：6，自引：2，他引：4  

朱承瑛  谢志清  严明良  景元书 《气象科学》2009,29(5):645-650

应用地表热量平衡方程,在太阳短波辐射、大气和地面长波辐射、感热和潜热等参数化方案的基础上,提出一种用于预报高速公路路面温度极值的数值模型.并利用沪宁高速公路梅村站和仙人山站2006年7月8日-12月31日的逐分钟的各要素实测数据对模型的有效性进行验证,结果表明:模型的平均绝对误差为1.32 ℃,预报误差在±3 ℃以内的频率高达85.23%,且对冬季路面温度低于0 ℃时的预报误差基本在-1～0 ℃,可以运用于冬季高速公路路面溜滑的实际预报中.  相似文献   

Episodic Performance and Sensitivity of the Urbanized MM5 (uMM5) to Perturbations in Surface Properties in Houston Texas     

Haider Taha 《Boundary-Layer Meteorology》2008,127(2):193-218

We present an application of a fine-resolution, meso-urban meteorological model (urbanized MM5; uMM5) to a multi-day episode in August 2000 in the Houston-Galveston Texas, USA region. The model’s episodic performance and its response to small changes in land-cover and surface physical properties in the area, e.g., scenarios of urban heat island mitigation, are evaluated. The model formulation is reviewed along with its parameterizations, data needs, and fine-resolution geometrical input. Development of scenarios of increased urban albedo and vegetative cover is also discussed. This initial application of the uMM5 to the Houston-Galveston region serves as a basis for future model improvements, evaluation of newer data and parameterization applications, testing more aggressive surface modification scenarios, and performing fine-resolution photochemical modelling. It also provides data for comparison of model results with those from previous studies of this region.  相似文献   

IPCC AR4气候模式对东亚夏季风年代际变化的模拟性能评估   总被引：26，自引：2，他引：24  

孙颖  丁一汇 《气象学报》2008,66(5):765-780

文中使用多种观测资料和分类的方法评估了IPCC AR4(政府间气候变化委员会第4次评估报告)气候模式(亦称Coupled Model Intercomparison Program 3, CMIP3)对东亚夏季风降水与环流年代际变化的模拟性能.结果表明,在评估的19个模式中,有9个模式可以较好地再现中国东部地区多年平均降水场,但仅有3个模式(第1类模式)可以较好地对东亚夏季风降水的年代际变化作出模拟,这3个模式是:GFDL-CM2.0、MIROC3.2(hires)和MIROC3.2(medres),其中模式GFDL-CM2.0具有最好的模拟性能.进一步的分析表明,大部分模式对东亚夏季风变化模拟能力的缺乏是因为这些模式没有抓住东亚夏季风降水变化的主要动力和热力学机制,即东亚地区在过去所出现的大范围对流层变冷和变干.而第1类模式由于较好地再现了东亚地区垂直速度场(动力学因子)和水汽场(热力学因子)的变化特征,因此较好地模拟出中国东部南涝北旱的气候变化特征.本文的评估清楚地表明,当选择不同模式进行集合时,模式对某一研究变量的模拟性能好坏极大地影响了集合的结果.当模拟性能较好的模式在一起进行集合时,所得到的结果更加接近于真实的观测结果.就特定的研究变量而言,这种集合更加优于将可得到的所有模式进行集合.这说明,虽然多模式集合一般优于单个模式的结果,但应考虑使参与集合的模式对所研究变量具有一定的模拟能力.  相似文献   

MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟   总被引：3，自引：3，他引：0  

李燕  邱崇践  薄兆海 《高原气象》2008,27(6)

MM5模式中有多种积云参数化方案可供选择,不同参数化方案及分辨率对降水预报有很大影响。本文利用4种积云参数化方案(GR,KF,BM,AK)对辽东半岛一次大暴雨过程进行试验,结果表明,不同的参数化方案,对强降水落点及强度的模拟,结果差别较大。模拟较好的是GR方案,最差的是AK方案;4种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场差别较大,其中GR方案模拟出造成2005年第5号台风暴雨的高低压系统和中尺度气旋;粗网格采用一定的积云对流参数化后,可在一定程度再现一些中尺度特征;4种方案由于闭合假设不同,模拟的云物理特征存在很大差别,这种差别对各种天气要素的准确预报会产生一定的影响。  相似文献