极轨卫星观测偏差订正动态更新技术在GRAPES_3Dvar的应用研究     

王雪曼  李刚  张华 《气象》2015,41(7):863-871

偏差订正技术是卫星辐射率资料同化的关键技术,目前全球GRAPES变分同化系统采用基于Harris和Kelly考虑扫描角和气团的静态偏差订正方案;但是该方案并没有考虑偏差属性的变化（比如仪器老化、观测数据漂移等问题）。因此,本文基于Harris和Kelly的TOVS辐射偏差订正方案以及国外在数值天气预报系统中对卫星数据提出的偏差订正动态更新概念的基础上,结合GRAPES分析预报系统和国家卫星气象中心的卫星预处理系统的特点以及仪器特征,提出了GRAPES偏差订正动态更新方案,来解决数据的漂移等问题。偏差订正动态更新技术是动态方法的一种,采用变分方法对偏差订正预报因子的系数进行调整。为了检验新方案的效果,设计了试验方案。为期两个月的同化试验结果显示,动态更新方案可以自动、迅速地优化已经退化的偏差订正方程,保持偏差订正的效果,运行稳定,结果令人鼓舞。  相似文献   

青奥开幕式期间南京地区浅层对流成因及逆向移动特征分析     

吴海英  郑媛媛  蒋义芳  王卫芳  王伟丽 《气象》2015,41(12):1456-1465

利用常规观测资料、加密自动站资料、多普勒雷达资料及NCEP 1°×1°再分析资料,针对第二届青年奥运会开幕式期间形成发展于对流层低层偏东气流中的对流引发南京局地短时强降水天气进行了分析,探讨了低层偏东气流中浅层弱对流的形成机制、降水期间伴随在降水云系中逆向移动的两类对流单体的雷达特征和移动原因。结果表明,降水期间,南京上空对流层低层维持偏东风,中层以上则为西南风,两者之间的过渡区对应一干层,该干层由对流层中层的一支偏北气流携至的干空气形成,叠置于对流层低层较浅薄偏东暖湿气流之上,促进了对流层中低层对流不稳定层结的发展。地面风场扰动形成的局地辐合及地面非锋性斜压带激发了对流层低层偏东气流中对流的形成。镶嵌于降水回波中逆向移动的两类对流单体结构差异明显,两类对流单体质心高度、垂直伸展厚度与所在高度层中所盛行的背景风场决定了对流单体的传播与移动。  相似文献   

北京“7·21”特大暴雨中的干侵入分析研究     

汤鹏宇  何宏让  阳向荣  严玉祥  王亚华  缪子青 《高原气象》2015,34(1)

利用中尺度数值模式WRF V3.2模拟分析2012年7月21日发生在北京特大暴雨过程的天气形势与中尺度系统特征,并结合干侵入理论分析了暴雨过程中的干冷空气活动及其对暴雨的影响。结果表明,此次暴雨过程发生在高空槽引导冷空气南下与强盛的西南暖湿气流在华北一带剧烈交汇的天气形势下,西太平洋副热带高压阻碍了高空槽东移,使北京地区的降水过程维持较长时间。暴雨过程伴随着明显的中尺度对流复合体MCC活动,MCC的持续活动与降水中心在时空上具有一致性。WRF模式对暴雨过程有较好的模拟能力,降水发生之前的24 h内不断有来自35°N对流层顶附近的高位涡、低湿的干冷空气,沿着倾斜向北向下的路径侵入大气中低层39°N附近的700 h Pa高度。干侵入在降水开始前24 h到降水前10 h强度变化不大,随后略有减弱,在降水开始之后迅速减弱消失。干侵入对暴雨的影响主要通过在降水开始前及降水初期影响北京地区的大气热力与动力环境来完成。干侵入可以增大暴雨落区大气的位势不稳定,为对流发展储备充沛的对流有效位能,为MCC的发生、发展提供有利的环境条件。同时,干侵入增大了大气中低层的气旋性涡度,有利于中低层空气辐合上升运动,是引发北京地区局地的强对流天气,如MCC及其伴随的暴雨过程可能的触发机制。  相似文献   

一个锢囚状中尺度对流系统的多尺度结构分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

易笑园  李泽椿  姚学祥  王红艳  孙晓磊 《气象学报》2011,69(2):249-262

利用多普勒雷达、气象卫星、自动气象站等监测资料、1°×1°NCEP再分析资料和4DVAR雷达反演低层风场资料,运用雷达拼图图形叠加、剖面和中尺度滤波等分析手段,对2007年7月18日华北东部一个锢囚状a中尺度对流系统(MaCS)的多尺度空间、动力结构及其演变进行了细致地分析.结果表明:(1) MaCS生命史分为发生发展...  相似文献   

Assessment of Dynamic Downscaling of the Extreme Rainfall over East Asia Using a Regional Climate Model   总被引：1，自引：0，他引：1  

GAO Yanhong  Yongkang XUE  PENG Wen  Hyun-Suk KANG  Duane WALISER 《大气科学进展》2011,28(5):1077-1098

This study investigates the capability of the dynamic downscaling method (DDM) in an East Asian climate study for June 1998 using the fifth-generation Pennsylvania State University-National Center for Atmospheric Research non-hydrostatic Mesoscale Model (MM5).Sensitivity experiments show that MM5 results at upper atmospheric levels cannot match reanalyses data,but the results show consistent improvement in simulating moisture transport at low levels.The downscaling ability for precipitation is regionally dependent.During the monsoon season over the Yangtze River basin and the pre-monsoon season over North China,the DDM cannot match observed precipitation.Over Northwest China and the Tibetan Plateau (TP),where there is high topography,the DDM shows better performance than reanalyses.Simulated monsoon evolution processes over East Asia,however,are much closer to observational data than reanalyses.The convection scheme has a substantial impact on extreme rainfall over the Yangtze River basin and the pre-monsoon over North China,but only a marginal contribution for Northwest China and the TP.Land surface parameterizations affect the locations and pattern of rainfall bands.The 10-day re-initialization in this study shows some improvement in simulated precipitation over some sub-regions but with no obvious improvement in circulation.The setting of the location of lateral boundaries (LLB) westward improves performance of the DDM.Including the entire TP in the western model domain improves the DDM performance in simulating precipitation in most sub-regions.In addition,a seasonal simulation demonstrates that the DDM can also obtain consistent results,as in the June case,even when another two months consist of no strong climate/weather events.  相似文献   

Evaluation of Heavy Rainfall Model Forecasts over the Korean Peninsula Using Different Physical Parameterization Schemes and Horizontal Resolution     

Jeong-Gyun PARK  Dong-Kyou LEE 《大气科学进展》2011,28(6):1233-1245

In this study, the accuracy of a Pennsylvania State University-National Center for Atmospheric Research mesoscale model (PSU/NCAR MM5) for predicting heavy summer precipitation over the Korean Peninsula was investigated. A total of 1800 simulations were performed using this model for 30 heavy rainfall events employing four cumulus parameterization schemes (CPS), two grid-scale resolvable precipitation schemes (GRS), and two planetary boundary layer (PBL) schemes in three model resolutions (90 km, 30 km, and 10 km). The heavy rainfall events were mesoscale convective systems developed under the influence of mid-latitude baroclinic systems with low-level moisture transport from the ocean. The predictive accuracy for maximum rainfall was approximately 80% for 10-km resolution and was 60% for 30-km resolution. The predictive accuracy for rainfall position extended to ～150 km from the observed position for both resolutions. Simulated rainfall was most sensitive to CPS, then to PBL schemes, and then to GRS. In general, the Grell (GR) scheme and the Anthes and Kuo (AK) scheme showed a better prediction capability for heavy rainfall than did the Betts-Miller (BM) scheme and the Kain-Fritsch (KF) scheme. The GR scheme also performed well in the 24-h and 12-h precipitation predictions: the parameterized convective rainfall in GR is directly related to synoptic-scale forcing. The models without CPS performed better for rainfall amounts but worse for rainfall position than those with CPS. The MM5 model demonstrated substantial predictive capacity using synoptic-scale initial conditions and lateral boundary data because heavy summer rainfall in Korea occurs in a strong synoptic-scale environment.  相似文献   

一次弓状回波、强对流风暴及合并过程研究Ⅰ：以单多普勒雷达资料为主的综合分析   总被引：7，自引：1，他引：6  

王俊  龚佃利  刁秀广  盛日锋  陈西利 《高原气象》2011,30(4):1067-1077

利用济南CINRAD/SA雷达探测资料,结合卫星、自动站和其他常规天气资料,分析了一次弓状回波和强对流风暴的发生、发展,弓状回波和强对流风暴合并形成新弓状回波后又演变成逗点回波的过程。结果表明：（1）强对流过程发生在东北低涡横槽转竖过程,大气环境具有较大的对流有效位能和中等强度的低层垂直风切变。FY-2C卫星的红外云图...  相似文献   

一次弓状回波、强对流风暴及合并过程研究Ⅱ：双多普勒雷达反演三维风场分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

王俊  盛日锋  陈西利 《高原气象》2011,30(4):1078-1086

利用济南和滨州两部新一代多普勒雷达反演的三维风场,分析了发展成熟和减弱阶段的弓状回波、强对流风暴的三维风场结构,以及两者合并过程的风场变化特征。结果表明：（1）弓状回波的头部和尾部分别对应气旋性和反气旋性环流,气旋性环流较强。在逗点云系阶段,回波强度、主上升气流,以及气旋和反气旋性环流开始减弱。（2）强对流风暴靠近处于...  相似文献   

引发暴雨的西南低涡特征分析   总被引：4，自引：1，他引：3  

康岚  郝丽萍  牛俊丽 《高原气象》2011,30(6):1435-1443

利用NCEP1°×1°再分析资料、逐时卫星云图资料和自动站资料,分析了与4次暴雨过程密切相关的中尺度系统西南低涡。结果表明,引发暴雨的西南低涡相对于环境场是湿涡,南边界是主要水汽输送方向。在西南低涡形成阶段,整层均为正涡度,一般维持深厚的上升气流,具有较为深厚的暖心结构。在其发展旺盛阶段,正涡度呈上升趋势,对流层中低层...  相似文献   

南疆柯坪强雷暴天气的分析   总被引：3，自引：1，他引：2  

张俊兰 《气象》2011,37(7):880-888

利用NCEP 1°×1°的6小时再分析资料和常规观测资料以及位于南疆阿克苏新一代C波段多普勒天气雷达资料,分析了2009年8月19日发生在南疆阿克苏地区柯坪县的强雷暴天气。分析显示,β中尺度切变线和地面中低压、辐合线是雷暴的直接影响系统,其水汽源于塔里木盆地东部和中部地区,水汽输送集中在低层,低空偏东急流为水汽输送发挥了重要作用,雷暴发生前对流有效位能有一个增大的过程。雷暴从暴雨雷暴发展为雹暴,持续时间超过1小时。在雷暴单体成熟期,雹暴中层反射率呈现回波悬垂和弱回波区。  相似文献