Sensitivity of the Weather Research and Forecasting (WRF) model to downscaling ratios and storm types in rainfall simulation     

Jia Liu  Michaela Bray  Dawei Han 《水文研究》2012,26(20):3012-3031

Accurate information of rainfall is needed for sustainable water management and more reliable flood forecasting. The advances in mesoscale numerical weather modelling and modern computing technologies make it possible to provide rainfall simulations and forecasts at increasingly higher resolutions in space and time. However, being one of the most difficult variables to be modelled, the quality of the rainfall products from the numerical weather model remains unsatisfactory for hydrological applications. In this study, the sensitivity of the Weather Research and Forecasting (WRF) model is investigated using different domain settings and various storm types to improve the model performance of rainfall simulation. Eight 24‐h storm events are selected from the Brue catchment, southwest England, with different spatial and temporal distributions of the rainfall intensity. Five domain configuration scenarios designed with gradually changing downscaling ratios are used to run the WRF model with the ECMWF 40‐year reanalysis data for the periods of the eight events. A two‐dimensional verification scheme is proposed to evaluate the amounts and distributions of simulated rainfall in both spatial and temporal dimensions. The verification scheme consists of both categorical and continuous indices for a first‐level assessment and a more quantitative evaluation of the simulated rainfall. The results reveal a general improvement of the model performance as we downscale from the outermost to the innermost domain. Moderate downscaling ratios of 1:7, 1:5 and 1:3 are found to perform better with the WRF model in giving more reasonable results than smaller ratios. For the sensitivity study on different storm types, the model shows the best performance in reproducing the storm events with spatial and temporal evenness of the observed rainfall, whereas the type of events with highly concentrated rainfall in space and time are found to be the trickiest case for WRF to handle. Finally, the efficiencies of several variability indices are verified in categorising the storm events on the basis of the two‐dimensional rainfall evenness, which could provide a more quantitative way for the event classification that facilitates further studies. It is important that similar studies with various storm events are carried out in other catchments with different geographic and climatic conditions, so that more general error patterns can be found and further improvements can be made to the rainfall products from mesoscale numerical weather models. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

现代地图学的前沿问题   总被引：12，自引：2，他引：10  

齐清文 《地球信息科学学报》2000,2(1):80-86

在以信息和通讯为主导的高新技术日新月异发展的今天 ,地图学面临着前所未有的压力和挑战 ,地图学需要重新定位。放眼全球 ,国际地图学界在观念争鸣、理论研究、技术探索、地图应用等方面均出现令人振奋的发展和热点问题。这对我们发展中国的地图学有十分重要的借鉴作用。  相似文献   

大小兴安岭林区风场动力降尺度对比研究     

孟莹莹  曹殿斌  吴岩  王子洋 《气象与环境学报》2019,35(4):8-15

对2017年春季黑龙江省大、小兴安岭林区的6个代表站点10 m风场进行降尺度分析,并结合观测数据对比分析了WRF模式和CALMET降尺度模式的10 m风速、风向预报结果。结果表明：两模式逐小时风速预报与观测的相关系数为0.5-0.7,且随着风速的增加,模式的预报准确率逐渐提高,夜间的风速预报偏差较大,进入白天后,偏差明显减小。WRF模式对风速变化趋势的预报效果优于CALMET模式,与观测的风速相关性更高,而CALMET模式对较大风速的预报效果优于WRF模式。在风向预报方面,WRF和CALMET的风向模拟与观测风向均有较好的一致性,模式预报准确率较高的两个风向也刚好对应各站的盛行风向。同时,本文用回归方法对日平均风速进行订正发现,订正后各站的日平均风速预报准确率平均提高了50%,具有较好的业务应用价值。  相似文献   

浅海型水下滑翔机技术研究现状分析     

杨燕  孙秀军 《海洋技术学报》2015,34(4):7-14

美国Teledyne Webb Research公司按照型号系列化、结构模块化和测量多样化的设计思路研制水下滑翔机,其Slocum 200浅海型和Slocum 1000深海型水下滑翔机在海洋环境观测领域具有广泛的客户需求。文中以200 m浅海型和1 000 m深海型两款水下滑翔机为例,详细对比了两者的技术特点,并在此基础上阐述了两者各自适用的海洋环境观测应用范围,两者优势互补,难以取代对方。浅海型水下滑翔机具有锯齿剖面密度大、折返机动性高和平均前向速度快的特点,适合在近海岸、陆架坡折和深海温跃层等区域对高时空变率海洋现象进行观测。近几年,我国深海型水下滑翔机技术取得了惊人进步,同时,我国浅海型水下滑翔机技术也在快速发展,这对推动我国海洋环境监测业务水平的提升意义重大。  相似文献   

结构抗震设计理论与方法的沿革和比较     

薄景山  张毅毅  郭晓云  李琪  赵鑫龙 《震灾防御技术》2021,16(3):566-572

结构抗震设计理论与方法是地震工程学的核心内容,随着破坏性地震的不断发生和人们对震害认识的不断深化,结构抗震设计理论与方法逐步发展和完善。本文较全面地总结了结构抗震设计理论的形成与发展演化过程,并对不同结构抗震设计理论与方法进行比较研究,详细介绍基于强度的结构抗震设计方法、基于性态的结构抗震设计方法和基于韧性的结构抗震设计理念。在此基础上,提出了进一步开展建筑抗震韧性研究的建议。  相似文献   

建筑结构基础隔震技术的研究和应用   总被引：3，自引：0，他引：3  

陆鸣  田学民  王笃国  李丽媛 《震灾防御技术》2006,1(1):31-38

本文介绍了建筑结构基础隔震基本原理、隔震系统分类、隔震技术进展、隔震设计一般流程、隔震相关专著、隔震规范和应用软件,并提出隔震技术推广中有待解决的几个问题。  相似文献   

北太平洋海温与江淮流域汛期流量的关系研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

李秋林 《气象与减灾研究》2008,31(2):62-64

利用自然正交函数分解法,对北太平洋海温与江淮流域汛期流量的关系进行了研究。结果表明,赤道东人平洋（10°S-10°N、180°-80°W）和西北太平洋（35°—45°N、150°E-140°W及30°N、170°-140°W）的海温变化与江淮流域汛期流量关系密切。当赤道东太平洋海温升高时,江淮流域汛期流量减少,反之则增加。依据这两个关键区的典型场时间系数所建立的流域预报模型,试报效果较为理想,除汉口8月流量预报误差为-10．7％外,其他要素流量预报误差均在±5％左右。  相似文献   

全球大气再分析资料的研究现状与进展   总被引：11，自引：0，他引：11  

赵天保  符淙斌  柯宗建  郭维栋 《地球科学进展》2010,25(3):241-254

在过去十多年,利用资料同化技术再分析过去的气象观测资料,重建高时空分辨率的格点历史气候数据集取得了长足发展。再分析资料的问世为人们深入了解大气运动的方式、认识不同时空尺度内气候变化和变率提供了强有力的、甚至不可替代的研究工具。就当前国际上一些主要的全球大气再分析资料研究计划及其产品的概况、再分析资料在大气科学及其相关研究领域中的应用、再分析资料的评估及其在气候变化研究中存在的一些主要质量问题做了回顾与介绍,并就未来大气再分析资料研究计划的一些发展趋势予以展望。  相似文献   

中国科学院资源环境领域科研项目绩效评价体系初探   总被引：3，自引：0，他引：3  

姚庆筱 《地球科学进展》2001,16(1):125-128

对不同类型的科研任务进行了科学分类，并把不同类型项目的投入与产出分别进行量化赋分，建立了不同的数学模型，并构建了中国科学院资源环境领域科研项目绩效评价体系，并采用量化评价与专家评价相结合的方法，对中国科学院资源环境领域17项不同类型的在研项目进行验证，结果证实量化评价与专家评价趋势基本一致。  相似文献   

我国人地关系研究进展评述   总被引：3，自引：0，他引：3  

王爱民  刘加林 《热带地理》2001,21(4):364-368,373

我国科学化的人地关系研究，起步于20世纪初期，受西方“科学思潮”和我国古代地理学特质的双重影响，形成了以人地关系研究为核心、注重人文与自然统一和野外考察的传统。50年代至70年代，人文地球学一度遭到否定，地理学的自然研究与人文研究出现严重割裂，科学体系的建立被长期中断，致使人地关系研究全面衰退。80年代以来，我国人地关系研究在科学体系和理论体系的构建、国际学术前沿领域的追踪、人地关系地域系统等方面取得长足发展，文章在总结我国人地关系研究进展和存在问题基础上，提出今后研究方向和发展对策。  相似文献