基于对流尺度集合模拟的长江中下游暖区对流过程的可预报性研究     

徐渊  闵锦忠  庄潇然 《高原气象》2022,(3):684-697

弱天气尺度强迫背景下的暖区暴雨发生发展机制复杂且难以准确预报。为深入探讨长江中下游暖区对流过程的实际和内在可预报性,本文通过同化模式模拟的探空、雷达等仿真资料的集合资料同化,构建了基于WRF-EnSRF的对流尺度集合预报系统,针对2013年7月21日一次典型暖区对流过程进行了初值扰动集合试验。试验结果表明,不同成员降水预报的发生时间和落区存在两个有显著差异的分岔时段,其一在对流触发阶段,源于扰动风场与地形的相互作用;其二在发展阶段,源于初值扰动导致对流系统强度出现差异,对流强（弱）,冷池出流强（弱）,导致降水落区偏南（北）。进一步的可预报性定量分析可见,由于初值的扰动,在分岔时段,模式的实际可预报性受到严重限制,表现为集合成员降水场的差异和扰动的偏差能量均快速增大。同时,在减小扰动振幅的“等同孪生子”对比试验中,扰动偏差能量随时间变化的曲线在对流触发阶段表现出的非线性特征表明,内在可预报性在这一分岔时段也显著受限。由以上结果可进一步得出结论：由于初值扰动导致分岔时段模式的实际可预报性受限时,准确的初值可有效改进预报效果。而当系统受到由混沌非线性动力学所导致的内在可预报性限制时,改善初值...  相似文献   

复杂地形下C波段雷达定量降水估计算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

李巧  戚友存  朱自伟  杨毅  闵锦忠  师春香  张哲  李东欢  王楠  胡启元 《气象学报》2021,79(4):689-702

C波段雷达定量降水估计（QPE）精度受到很多因素的影响,主要包括:（1）雷达标定,（2）非气象回波的干扰,（3）降水物垂直空间变化,（4）地形或地物的严重遮挡,（5）Z-R关系的代表性,（6）雷达拼图的质量,（7）雷达观测回波衰减等。文中雷达定量降水估计算法基于陕西省C波段天气雷达展开,从雷达探测数据质量控制、地形遮挡、Z-R关系和雷达拼图等方面提高C波段天气雷达定量降水估计的精度,产生降水类型产品和1 h定量降水估计产品,产品空间分辨率为0.01°×0.01°,时间分辨率为6 min。通过对7次降水过程进行评估,结果表明:基于混合仰角反射率因子处理模块和降水类型分类模块进行雷达定量降水估计,得到的结果与地面雨量站观测降水接近,1 h累计降水量的统计评分指标均方根误差稳定在3 mm以下,相对误差稳定在50%左右,相对偏差保持在?30%以内,雷达定量降水估计产品的离散度和绝对偏差都较低,表明该算法得到的雷达定量降水估计稳定可靠。   相似文献   

WRF-Hybrid背景误差协方差调整在台风同化及预报中的应用研究   总被引：3，自引：1，他引：2  

沈菲菲  闵锦忠  许冬梅  王世璋 《气象科学》2015,35(2):150-159

利用雷达径向风单点试验和2006年8月超强台风"桑美"个例,首先研究了静态背景误差协方差的尺度化因子和方差在台风系统雷达资料同化中对台风路径和强度预报的影响。结果表明:在高时空分辨率的雷达资料同化中,较小的尺度化因子能显著改进对台风路径的预报;尺度化因子的影响比方差的影响更为显著。基于上述实验结果,进一步研究了WRFDA-Hybrid系统中"流依赖"控制变量的水平局地化和垂直局地化对台风预报的影响。试验结果表明:当"流依赖"的水平局地化距离与静态背景误差协方差的尺度化因子具有等效影响范围的时候,WRFDA-Hybrid能够得到比较合理的分析结果。同时针对雷达观测资料的空间分布特征,本文提出了一种新的基于雷达探测高度的垂直局地化方案,对台风的强度和路径预报均有显著的改进。  相似文献   

中高纬度大气低频模态研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

张曼  许小峰  闵锦忠  高庆九 《气象科学》2015,35(6):799-806

大气低频模态是导致中高纬地区季节及气候变化的主要因素,加强低频模态动力机制的认识对于提高短期气候预测水平具有十分重要的科研意义和应用价值。由于中高纬大气低频环流本身的复杂性,关于其动力机制的研究仍然是大气动力学中重点难点问题。本文简单回顾了激发维持低频模态的前两种机制,即:外源强迫、气流的纬向非均匀性对大气低频模态的影响。从观测事实和模式结果出发,着重介绍了瞬变波与基本气流相互作用激发维持低频模态的第三种机制,且详细阐述了线性假设条件下,瞬变波与基本气流相互作用的动力机制。本文最后针对瞬变波与基本气流相互作用研究中一些尚未解决的问题进行了讨论。  相似文献   

探测仪器特性曲线异常分析     

敬颖  闵锦忠  刘立辉  吴恒  徐爽 《气象科技》2015,43(4):601-606

探测仪器感应曲线发生变化,造成升速异常、等压面的温度、湿度错误、雷达〖CD*2〗气压高差偏大、时间〖CD*2〗高度线曲变化异常造成的规定高度上的风误差偏大,使部分资料或整份资料失真,影响探测准确性。本文主要从仪器的感应曲线变化后对各气象要素产生的影响进行分析,得出结论：不同的元件变性对气象要素产生的影响不同,气压变化的影响侧重于高差和升速,温度变化则侧重于规定等压面的温度绝对误差和规定等压面高度的偏差。采用绝对误差计算、加密气象要素计算等方法,结合图形、数据对比,可以确定感应曲线变化时间,从而及时、有效的对探测数据做出合适的处理,进一步提高探测数据的精准度。  相似文献   

WRF-EnSRF系统同化多普勒雷达资料在多类型强对流天气过程的数值试验   总被引：4，自引：3，他引：1  

陈杰  闵锦忠  王世璋  王孝慈 《南京气象学院学报》2012,(6):720-729

利用自主构建的基于风暴尺度的WRF—EnSRF（weather research and forecasting ensemble square root filter）系统同化实际多普勒雷达资料，检验该同化系统在包括飑线、超级单体风暴和多单体风暴3个不同结构类型的强对流天气过程的同化效果，并考察了初始场扰动时不同强度的位温和水汽扰动对集合离散度以及同化效果的影响。结果表明，在3个个例中该同化系统均表现出有效的同化能力，各分析结果均比较合理，径向速度和反射率因子分析的增量均方差在经过24min同化后分别下降到3～5m／s和10dBz，并维持至60min同化结束。预报场集合离散度和同化效果对热力场的扰动强度比较敏感，适当增加初始扰动时位温和水汽的扰动强度有利于提高集合离散度和改善径向速度的分析效果。  相似文献   

4DVAR同化反演多普勒雷达资料在一次强降水中的应用     

燕成玉  闵锦忠  裴宇杰  李宗涛  张宝贵 《气象与减灾研究》2012,35(2):31-36

利用秦皇岛多普勒天气雷达资料,应用干模式的4DVAR系统反演发生在河北省昌黎县的一次强降水过程的二维风场,得到较为真实的中小尺度天气系统状况。强降水发生在"人"字形切变线的暖式切变线的前侧,当暖式切变线附近出现中-γ尺度闭合气旋性环流时,降水进一步增强。由于采用干模式的变分方法,每4 min就可完成一次风场的反演,其业务化前景非常乐观。  相似文献   

一次台风登陆过程的变分同化模拟试验   总被引：11，自引：7，他引：4       下载免费PDF全文

李宁  沈桐立  闵锦忠 《气象科学》2008,28(3):244-250

本文主要对0509号台风"麦莎"的登陆过程进行模拟试验,把云迹风资料引入三维变分同化系统,分析了同化水汽通道和红外通道的云迹风资料对初始场的影响;利用美国新一代中尺度模式WRF针对台风登陆前后过程做了48 h数值模拟试验,模拟结果表明:引入同化云迹风资料后,对模拟台风登陆前后的路径移向, 降雨分布及强度变化方面,都有一定程度的改善,进而初步探讨了"麦莎"台风陆上长期维持的机制.  相似文献   

热带大洋对纬向和经向风应力的联合响应   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

陈华  王彰贵  刘式适  邓自旺  闵锦忠 《地球物理学报》2005,48(5):985-991

考虑了经向风应力和纬向风应力联合作用下热带大洋的响应问题.结果表明,只有一阶的经向风应力或具有辐合辐散的经向风应力才对最后的速度场和位势场造成影响.零阶的扰动温跃层和纬圈流受风应力的直接驱动和Kelvin波、Rossby短波的影响,而Rossby短波由经向风应力直接造成;二阶模则受风应力的直接驱动和Rossby短波的作用,同时经向风应力也产生了附加的Rossby短波.另外,在西边界处存在很强的暖水补充到赤道的现象,经向风应力有使暖水向赤道输送的作用,而西风应力使西边界处的暖水向东输送.  相似文献   

北极涛动对青藏高原冬季变暖的影响     

焦洋  游庆龙  林厚博  闵锦忠 《冰川冻土》2014,(6)

基于青藏高原地区1960-2010年高分辨率(0.5°×0.5°)的逐日地面气温格点资料以及1960-2010年NCEP/NCAR全球月平均海平面气压场、高度场、风场的再分析格点资料(2.5°×2.5°),通过计算青藏高原(74.75°~104.25°E,26.75°~40.25°N)冬季地面温度平均值经标准化处理后得到的区域冬季气温强度指数,分析了冬季北极涛动(AO)、西伯利亚高压与同期青藏高原地面气温的特征和关系.结果表明:AO为负(正)相位时,中高纬西风气流偏弱(强),有(不)利于极地冷空气向南输送,西伯利亚地区源地冬季风偏强(弱),青藏高原冬季气温指数减小(增大),地面气温偏低(高).对AO作M-K突变分析,发现其突变年份为1975年,通过对突变年份前后高度场和风场作差值场分析,结果显示:冬季AO处于高指数时期,500 h Pa上,欧洲东部槽变浅,青藏高原北部的高压脊减弱,环流呈纬向发展,青藏高原上盛行偏南风,气温偏高,青藏高原地区为暖冬期;200 h Pa上,青藏高原东部的槽明显加深,使得青藏高原地区对流层顶至平流层底的环流趋势以经向发展为主,该区域主要受到偏北的急流控制,易导致降温.  相似文献