GRAPES全球模式静力平衡奇异向量改进及应用试验     

霍振华  李晓莉  陈静  刘永柱 《气象学报》2021,79(2):282-299

采用线性化物理过程方案的GRAPES全球模式奇异向量在进行非线性模式积分时会有部分奇异向量出现崩溃问题,这说明奇异向量结构可能存在扰动变量之间不协调之处,需要对奇异向量扰动的计算方法优化,进而改进基于奇异向量的集合预报初值扰动,提高GRAPES全球集合预报效果。基于原有的GRAEPS全球奇异向量计算方法,在求解奇异向量时,对气压扰动的处理进行改进,将初始时刻的气压扰动分量通过位温扰动根据静力平衡关系导出获得,其他保持一致,发展了静力平衡奇异向量改进方法。基于有两个台风过程的个例（2019年8月8日12时（世界时））,分别采用原奇异向量方法和静力平衡奇异向量改进方法进行热带气旋目标区奇异向量的计算求解,并进行相应奇异向量的非线性模式积分,对比分析奇异向量非线性积分的稳定性。进而,对比分析奇异向量求解方法改进前、后热带气旋奇异向量的结构特征和初值扰动特征,开展了集合预报试验,评估改进后的奇异向量求解方法对GRAPES全球集合预报系统预报性能的影响。试验结果表明,静力平衡奇异向量改进方法通过产生协调的气压扰动和位温扰动场,解决了奇异向量非线性积分崩溃的问题,消除了原来不利于积分稳定性的气压扰动过于局地化的小尺度结构。静力平衡奇异向量改进方法对奇异向量中位温扰动分量和纬向风扰动分量结构影响较小,使得气压扰动分量的大值区位于台风附近,更好地描述热带气旋初值不确定性,与位温扰动分量的分布更加协调。采用静力平衡奇异向量改进方法,可以提高GRAPES全球集合预报在北半球和南半球等压面要素集合预报技巧和中国地区24 h累计降水概率预报技巧,增大台风路径集合离散度。   相似文献   

GRAPES区域集合预报系统对登陆台风预报的检验评估   总被引：4，自引：6，他引：4  

钟有亮  陈静  王静  吕恺  李晓莉 《热带气象学报》2017,33(6):953-964

针对2015年7—9月登陆中国大陆沿海的台风,利用GRAPES-REPS区域集合预报资料和集合统计诊断分析方法,对登陆台风的移动路径、时间、地点、强度和降水等进行检验评估,以期为预报员应用GRAPES登陆台风概率预报提供依据。检验结果表明,(1)集合平均移动路径要优于控制预报,集合预报各成员登陆地点存在20~340 km差异,但实况登陆地点均能落在集合成员登陆地点中。(2)对24 h和48 h登陆地点误差而言,集合平均较控制预报更接近实况。(3)随着预报时间的趋近,集合平均、控制预报和集合成员登陆地点距离误差逐渐缩小,登陆地点空间位置预报也没有明显的系统性误差。(4)集合成员对台风登陆时间预报偏早,平均提前2.3 h。(5)在强度预报中,尽管最低气压和近中心最大风速存在登陆前偏弱而登陆后偏强的趋势,但登陆点预报值区间包含了实况观测值,表明GRAPES-REPS集合预报能够较好展示多种可能信息。(6)不同量级降水AROC评分为0.56~0.76,具有预报参考价值;另外AROC评分的高低及台风暴雨落区的准确性与台风登陆点和登陆时间误差密切相关。可见,GRAPES-REPS区域集合预报可以在台风登陆地点、时间、强度和降水预报等方面提供更多的预报不确定性信息,有助于做出正确的预报决策。   相似文献   

GRAPES全球/区域集合预报系统10年发展回顾及展望     

陈静  李晓莉 《气象科学进展》2020,10(2):9-18,29

较系统地概述了中国气象局全球/区域集合预报系统及描述模式初值和模式自身不确定性的集合预报扰动技术发展历程,回顾了GRAPES(Global/Regional Assimilation Pr Ediction System)全球集合预报的奇异向量初值扰动方法、GRAPES区域集合预报的集合变换卡尔曼滤波初值扰动方法和多尺度混合初值扰动方法、GRAPES全球/区域集合预报模式不确定性的随机物理过程倾向项扰动方法和动能后向散射随机补偿方法等研究成果,介绍了GRAPES全球/区域集合预报业务系统构建参数设置和预报性能,最后分析了GRAPES全球/区域集合预报中存在的问题,展望了未来发展方向。  相似文献   

陀螺仪转子电流信号去噪方法研究     

李晓莉  周志易 《测绘科学》2014,39(11):29-32,24

磁悬浮陀螺全站仪定向系统中转子电流数据的噪声是影响仪器定向精度的重要因素之一.文章经统计分析知转子电流信号为非平稳信号,对其进行对比分析,确定选取特定的阈值和小波基函数对转子电流信号进行小波阈值去噪.借助信噪比、均方根误差和平滑度多类评价指标的变化特征随小波分解层数增加而收敛的特性,来确定最佳分解层数.实验结果表明:此种方法实现了转子电流有效信号和环境噪声信号的有效分离,剔除了不同观测环境条件下转子电流观测数据的噪声,提高仪器的定向精度.  相似文献   

基于图论的测量控制网拓扑分析系统的研究     

宇伟  李晓莉 《测绘通报》2012,(Z1):474-476

控制网拓扑分析主要是以测量数据处理理论和图论为基础的数据处理研究。以控制网图形的数据结构为基础,采取与常用方法不同的方法去寻找控制网中的图形条件,包括闭合、附合路径等拓扑形,并根据这些拓扑条件实现控制网未知参数的初始化,自动实现粗差检测和定位。  相似文献   

基于Windows MFC平台的Mini测量数据处理与分析系统的研究与实现     

李晓莉  陈江华 《测绘通报》2012,(2):85-87,105

介绍从面向对象的Visual C++语言入手,在Windows MFC平台上研制开发出的基于对话框形式的Mini测量平差系统。其与同类软件相比,具有人性化、功能全、高效、便捷和实用的特点,在生产及教学上具有推广价值。  相似文献   

基于性能的结构抗震设计研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

李晓莉  吴敏哲  郭棣 《世界地震工程》2004,20(1):153-156

介绍了结构抗震性能水准的划分、抗震性能目标的确定以及常用的基于性能的抗震设计方法。文中着重探讨了按延性系数进行结构性能抗震设计的方法和步骤，最后指出性能抗震设计方法今后的发展趋势。  相似文献   

X射线荧光光谱法在耐火材料成分分析中的应用   总被引：4，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

李国会  徐国令  李晓莉 《岩矿测试》2003,22(3):217-220224

采用熔融法制样,用X射线荧光光谱法对耐火材料中的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2、Cr2O3、MnO、Fe2O3、ZrO2、HfO2组分进行测定,使用康普顿散射线作内标和经验系数法校正基体效应,经标准物质检验与标准值吻合,大部分组分的RSD<5%(n=10)。  相似文献   

夏季500 hPa副热带高压区域一次暴雨过程环流条件的诊断分析   总被引：4，自引：2，他引：4       下载免费PDF全文

章国材  李晓莉乔林 《应用气象学报》2005,16(3):396-401

利用NCEP/NCAR再分析资料和地面观测资料对2003年7月26～27日500 hPa副热带高压区域一次暴雨过程的形成原因进行了分析。结果表明:中低层来自东北方向的冷空气入侵是此次暴雨发生的重要原因，其作用体现在三个方面:一是致使对流层中低层降温，边界层增温，使得降水区积累了大量的不稳定能量；二是造成边界层风的辐合，进而激发了整层的上升运动；三是这股冷空气为暴雨发生提供了重要水汽源。暴雨发生前南亚高压主体突然东进，高空急流轴不断东伸加强，其出口端不断向南伸展，使得对流层中层副高主体西移，同时造成日本附近的冷涡南压，为冷空气从中低层侵入暴雨发生区提供了有利的环流条件。  相似文献   

北京冬季城市边界层结构形成机制的初步数值研究   总被引：6，自引：1，他引：6  

李晓莉  毕宝贵  李泽椿 《气象学报》2005,63(6):889-902

利用耦合了城市冠层参数化方案的MM5模式对2001年冬季北京地区一次典型的城市边界层过程进行成功模拟的基础上,对北京城市化作用、周边地形以及城市化进程发展对城市边界层结构的影响等问题进行了一系列的数值模拟试验。城市化作用的因子分离试验发现,城市化的总体作用即城市下垫面结构对大气热力及动力的综合影响导致了北京冬季城市边界层结构主要特征的形成。此外,揭示了城市结构的不同影响因子———动力因子、热力因子和热动力因子间的相互作用在北京冬季城市边界层结构形成和演变过程中的不同作用。在夜间,城市结构的动力因子对于城市边界层主要特征如市区悬浮逆温、近地层中小的风速及较强的湍流动能等的形成起着主导作用;在白天,城市结构的热力因子则成为影响市区混合层强度以及湍流运动特征等边界层结构的主导因素;热、动力因子间的相互作用对城市边界层结构的形成和演变也有着重要作用,但其影响特征比较复杂。北京周边地形作用的敏感性试验的结果表明,北京周边的特殊地形条件对城市边界层热力结构特征如悬浮逆温层及城市热岛等的结构及分布特征的形成也有着明显的影响,使其具有特殊的局地化特征,同时,它也是北京地区近地层主要气流特征的强迫源。不同城市化程度的敏感性试验结果揭示,随着北京城市建筑高度和密度的增加,市区风速将减小、湍流动能将加强,夜间城市悬浮逆温层底的高度会有所提高,城市热岛的强度也将加强,并可能在白天出现比较明显的城市热岛效应。  相似文献