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土壤质地及其物理性质的参数化对陆面过程模拟具有明显的影响。研究了土壤质地和土壤水文参数表的更新对WRF（Weather Research and Forecasting）模拟性能的影响。使用北京师范大学土壤属性数据集和修正后的土壤水文参数表替换WRF默认数据,对2017年6—8月华北地区开展数值模拟试验和评估验证。结果表明,模拟结果对土壤类型数据集和水文参数表的更新较为敏感,对地面要素预报有正效果。WRF默认土壤数据集中,中国东部以粘壤土为主,而在北京师范大学土壤数据集里则以壤土为主;修正后的土壤水文参数在Noah陆面过程中增强了裸土潜热蒸发能力。数值模拟试验表明,土壤输入数据和土壤水文参数的更新能够增强陆面向大气的潜热同时减弱感热输送,致使大气底层温度降低而湿度增大。利用华北区域748个地面气象观测站的2 m温度和2 m湿度对2017年夏季的模拟结果进行验证,结果显示更新试验对地面要素的预报偏差有较好的修正作用,能够将2 m温、湿度的预报技巧分别提高3.4%和2.9%。 相似文献
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基于七参数正形变换的数据驱动模型实现了机载LiDAR条带平差,算法借鉴了Robert(2004)的最小二乘表面匹
配思想,通过引入高斯–马尔科夫模型改进了原有算法,得到未知参数的最小无偏方差估计。实验采用两组实测数
据,分别考察了引入高斯–马尔科夫模型的必要性、算法效率以及迭代收敛性和算法精度。实验表明：(1)剖面检查吻
合且精度一致;(2)TerraMatch量测匹配精度,理想数据高程匹配误差小于0.05 m,数据质量不理想时误差稍大,但均
能成功匹配。 相似文献
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夏季长三角城市群热岛效应及其对大气边界层结构影响的数值模拟 总被引：12，自引：5，他引：7
利用WRF/Noah/UCM模拟系统对长三角地区城市群进行了2003—2007年共5个夏季的高分辨率数值模拟,研究了夏季长三角城市群热岛效应及其对大气边界层影响。开展了2组平行的积分试验,控制试验为MODIS遥感资料给出的地表特征分布,敏感性试验将长三角地区的城市表面改为农田类型,其他与控制试验完全相同。两组试验的对比分析表明城市群热岛存在明显的日变化特征,热岛效应白天向上发展较高,夜间地表热岛强度明显增强。城市热岛导致午后城市上空产生强烈的局地上升气流,从而使得低层大气以补偿流的形式向城市辐合,然而在夜间上升运动很微弱。伴随这种热力状况的日变化,大气边界层高度也存在明显的日变化,白天增高,夜间降低。同时,白天城市边界层内风速明显减小,夜间地面风速减小加剧,但夜间边界层顶风速却有所增强。另外,城市化还会导致“城市干岛”现象,且其白天强度大于夜间。 相似文献
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改进的CLDAS降水驱动对中国区域积雪模拟的影响评估 总被引：4，自引：3，他引：1
积雪因为其特定的属性在气候变化和水文循环中扮演着重要角色,在大气和陆面之间起到了调节能量和水交换的显著作用,而陆面驱动数据的质量直接决定着模式对积雪的模拟效果。本文采用CLDAS(CMA Land Data Assimilation System)和改进后的降水驱动(CLDAS-Prcp)分别驱动Noah3.6陆面模式对积雪变量进行模拟,并对中国主要的积雪区东北区域、新疆区域、青藏高原区域的积雪覆盖率、雪深、雪水当量的模拟效果进行了评估。结果表明,CLDAS-Prcp改善了原有驱动在冬季由于低估降水所造成的模拟积雪量偏少的情况;东北区域模拟结果与观测的时间变率最为一致,积雪覆盖率、雪深、雪水当量的相关系数分别为0.42,0.78,0.93;而雪水当量的改进效果最明显,均方根误差和偏差分别减小了54.8%和83.1%,相关系数提高了0.47;同时,CLDAS-Prcp不仅能反映积雪变量的年际变率,而且能够较准确地反映出强度较大的突发降雪事件。 相似文献
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利用实测的大气观测数据建立陆面模式驱动场, 分别驱动Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme（BATS）, Land Surface Model（LSM）, Common Land Model（CoLM）三个陆面模式, 对新疆地区99个测站的陆面热力过程进行了off-line模拟研究, 对比分析了三个模式模拟结果的异同, 并利用观测的土壤温度检验了各个模式的模拟性能。结果表明： 三个模式对所吸收的太阳辐射、 地表感热通量、 地表潜热通量和Bowen比的模拟结果有明显差别, 其中CoLM模拟的太阳辐射、 感热通量和土壤温度比BATS和LSM大。用观测的土壤温度对三个模式模拟性能的检验表明 BATS模拟的土壤温度最接近观测值, 大约偏低1℃, 而LSM和CoLM的模拟结果偏高, CoLM模拟的年际变化趋势与观测值相关性达到0.877, 高于另外两个模式的模拟; BATS在天山以北模拟值偏低, CoLM在天山以南模拟结果偏高, LSM模拟的区域分布状况与实际观测最一致。这些结果为研究陆面模式在新疆地区的应用提供了一些参考, 对于深入了解新疆地区的陆面过程具有重要意义。 相似文献
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《国际泥沙研究》2020,35(4):355-364
The scour and deposition pattern around an abutment under constant discharge condition is calculated using a three dimensional (3D) Computational Fluid Dynamics (CFD) model. The Reynolds-Averaged Navier Stokes (RANS) equations are solved in three dimensions using a CFD model. The Level Set Method (LSM) is used for calculation of both free surface and bed topography. The two-equation turbulence model (k-ε and k-ω) is used to calculate the eddy viscosity in the RANS equations. The pressure term in the RANS equations on a staggered grid is modeled using the Chorin's projection method. The 5th order Weighted Essentially Non-Oscillatory (WENO) scheme discretizes the convective term of the RANS equations. The Kovacs and Parker and Dey formulations are used for the reduction in bed shear stress on the sloping bed. The model also used the sandslide algorithm which limits bed shear stress reduction during the erosion process. The numerical model solution is validated against experimental results collected at the Politecnico di Milano, Milan, Italy. Further, the numerical model is tested for performance by varying the grid sizes and key parameters like the space and time discretization schemes. The effect of varying bed porosity has been evaluated. Overall, the free surface is well represented in a realistic manner and bed topography is well predicted using the Level Set Method (LSM). 相似文献
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地震勘探方法在深部固体矿产资源勘探中发展潜力巨大，同时也面临挑战.由于固体矿产资源地下分布呈现陡峭构造、尺度小，物性差异小的特点，常规偏移方法对小尺度矿体成像的分辨率提高有限.本文研究了一种基于稀疏促进约束的最小二乘逆时偏移方法.首先，将非均匀分布的矿体等效为随机介质，建立小尺度扰动的矿体模型；其次，改进现有最小二乘偏移方法，以稀疏模型为先验信息约束成像结果，并通过Curvelet变换压缩成像空间，经过多次迭代计算，可以提高小尺度散射体的成像分辨率；再次，对炮域记录进行随机震源编码，减少成像所需的炮集个数，通过稀疏促进约束条件，降低串扰噪声引起的成像误差.通过庐枞金属矿模型数值计算，验证本文方法可以较好的成像包含小尺度散射体的金属矿地质模型. 相似文献
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Sensitivity and uncertainty analysis of mesoscale model downscaled hydro‐meteorological variables for discharge prediction 
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下载免费PDF全文 Precipitation and Reference Evapotranspiration (ETo) are the most important variables for rainfall–runoff modelling. However, it is not always possible to get access to them from ground‐based measurements, particularly in ungauged catchments. This study explores the performance of rainfall and ETo data from the global European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) ERA interim reanalysis data for the discharge prediction. The Weather Research and Forecasting (WRF) mesoscale model coupled with the NOAH Land Surface Model is used for the retrieval of hydro‐meteorological variables by downscaling ECMWF datasets. The conceptual Probability Distribution Model (PDM) is chosen for this study for the discharge prediction. The input data and model parameter sensitivity analysis and uncertainty estimations are taken into account for the PDM calibration and prediction in the case study catchment in England following the Generalized Likelihood Uncertainty Estimation approach. The goodness of calibration and prediction uncertainty is judged on the basis of the p‐factor (observations bracketed by the prediction uncertainty) and the r‐factor (achievement of small uncertainty band). The overall analysis suggests that the uncertainty estimates using WRF downscaled ETo have slightly smaller p and r values (p= 0.65; r= 0.58) as compared to ground‐based observation datasets (p= 0.71; r= 0.65) during the validation and hence promising for discharge prediction. On the contrary, WRF precipitation has the worst performance, and further research is needed for its improvement (p= 0.04; r= 0.10). Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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CCM3模式中LSM积雪方案的改进研究(Ⅰ):修改方案介绍及其单点试验 总被引：4，自引：3，他引：1
为了改进美国NCARCCM3全球模式中LSM陆面模型中的积雪方案的模拟效果,在Sun等[1]SAST积雪模型的基础上,作了部分修改后,加进CCM3模式LSM模型中.该方案根据格点区域平均积雪深度的不同,把地面雪盖划分为1到3层不等,能在积雪表层和中间层更好地描述温度的日变化和季节变化;较详细地考虑了雪的热传导、太阳辐射的穿透吸收、雪的融化、液态水的储存、渗透和再冻结等积雪内部的主要物理过程;根据Nimbus-7卫星实测雪深资料修改了积雪覆盖度和雪面反照率的计算方案.利用前苏联6个台站1978-1983年的实测积雪资料和大气强迫数据,进行了单点模拟试验,结果表明,新的积雪参数化方案能够较好地再现积雪深度和雪水当量的逐日和季节变化特征,部分提高了积雪参数化方案对积雪的模拟能力. 相似文献