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1.
MM5模式中城市冠层参数化方案的设计及其数值试验   总被引:5,自引:5,他引:15  
文中在综合国外一些较先进的中尺度模式城市作用参数化方案的基础上 ,从城市下垫面结构对城市边界层大气作用的物理机制及实际应用两方面出发 ,对城市下垫面结构和人为活动等因素对边界层结构的影响及中尺度模式中城市化作用的合理体现等问题进行了较全面的考虑 ,改进和设计出能够较全面、细致地描述城市结构对大气边界层动力、热力结构的影响 ,且适合中尺度模式结构特点的城市冠层参数化方案 (UCP) ,并实现了其与MM5模式的耦合。进行了耦合后的UCP方案及采用原城市作用方案的MM5模式对BECAPEX试验期间北京地区气象条件多重嵌套细尺度进行了模拟试验 ,并与观测结果对比 ,结果表明 :相比于MM 5模式中原有表示城市作用的参数化方案来讲 ,设计的UCP方案在很大程度上提高了MM 5模式对城市边界层热力和动力结构的模拟能力。  相似文献
2.
1997年7月19日影响北京地区的暴雨个例分析   总被引:3,自引:3,他引:7  
毕宝贵  李晓莉  李泽椿 《气象》2004,30(6):18-23
针对在实际业务预报中经常遇到的北京地区降水的两种特殊性(明显天气系统移来时,北京地区降水明显比周围偏多或偏少),选取一个实例利用中尺度非静力模式(MM5)对降水比周围偏多情况进行了高分辨率数值模拟和敏感性试验。结果表明,该模式比较成功地模拟了此次天气过程及其相关的中尺度系统的发生发展,凝结潜热对天气过程的发生发展有重要作用,而地形在天气过程中也起着主要作用,低层潜在不稳定能量的储备和输送是暴雨发生不可缺少的条件。  相似文献
3.
北京地区降水的特殊性及其预报方法   总被引:1,自引:1,他引:8  
实际业务预报中,北京地区降水经常发生两种特殊情况,即明显系统移来时北京地区降水明显比周围偏多或偏少。对此,选取两个实例,利用中尺度非静力模式(MM5)进行了高分辨率数值模拟和敏感性试验。结果显示,该模式较成功地模拟出了这两次天气过程及其相关的中尺度系统的发生发展,还显示,凝结潜热对迎风坡天气过程的发生发展产生了重要作用,地表特征对背风坡天气过程产生了重要影响,而地形在两次天气过程中都起着主要作用,低层潜在不稳定能量的储备和输送是暴雨发生不可缺少的条件。  相似文献
4.
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:1,自引:1,他引:6  
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
5.
袁月  李晓莉  陈静  夏宇 《气象》2016,42(10):1161-1175
为进一步描述GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)区域集合预报系统(GRAPES Mesoscale Ensemble Prediction System, GRAPES_MEPS)中GRAPES_Meso模式的不确定性特征,本研究在GRAPES_MEPS系统中引入了模式物理参数化倾向随机扰动方案(Stochastically Perturbed Parameterization Tendencies, SPPT),随机扰动型的产生是基于一阶马尔科夫链,其具有时间相关性特征,并服从正态分布,另外经过谱展开随机场具有空间结构特征,在水平结构上较平滑和连续。本文开展了基于SPPT方案的GRAPES_MEPS集合预报试验,针对SPPT方案中随机场的扰动幅度和时间相关尺度参数开展了一系列敏感性试验,并对试验结果进行了较全面的集合预报客观检验,此外,针对一次强降水过程,分析了SPPT方案对降水预报的影响。试验结果表明,引入SPPT方案能在一定程度上提高GRAPES_MEPS系统的预报技巧,降低系统的漏报率;且能显著改进预报后期大雨量级降水的预报技巧。通过敏感性试验发现,对于GRAPES_MEPS系统,SPPT方案的效果与随机扰动场幅度的范围,及扰动场的时间相关尺度选择相关,需经过敏感性试验确定出较适合的参数。  相似文献
6.
利用MICAPS资料、多普勒雷达资料和NCEP资料,对2010年8月10日08:00-11日08:00(北京时)毛乌素沙地南部边缘地带一次大暴雨过程的中-γ尺度特征及成因进行了分析。结果表明,强降水发生时,在多普勒气象雷达速度场上可观测到西南低空急流的生成和增强,以及西南低空急流左侧中-γ尺度气旋式辐合的生成和维持,并在反射率因子图上出现>50dBz的强回波区;暴雨过程中单站要素表现为气压持续降低并出现≥4.0m·s-1的最大风速(南风);伴随强降水的开始,暴雨区主要受水平平流项和水平辐散项作用,600hPa以下对流层低层的涡度收支增大,800~700hPa达6×10-9s-2;受水平平流项作用,350~100hPa维持涡度收支负值,在150hPa附近达-6×10-9s-2;视热源Q1的垂直廓线显示,伴随暴雨区最强降水即将开始时,主要受局地变化项和垂直输送项作用,Q1在780~300hPa形成正值层;受水平平流项作用,Q1在300~220hPa形成负值层,大气热力强迫作用有利于上升运动加强和云团发展;Q1的累积分布显示,临近暴雨发生时,暴雨区靠近上游生成Q1>20J·kg-1·s-1的大值中心,而且暴雨区视水汽汇Q2>10J·kg-1·s-1。  相似文献
7.
采用非齐次高斯回归(NGR)技术对国家气象中心区域集合预报系统的2 m温度预报结果开展了一阶偏差和二阶离散度的校准研究。对预报结果比较详尽的检验分析表明:校准后的2 m温度预报可靠性和预报技巧均显著提高,表现为校准后集合预报成员的均方根误差与离散度更为接近;原Talagrand直方图中的"L"形分布现象得到有效改善;Brier评分、最小连续分级概率评分(CRPS)明显减小,相对作用特征(ROC)面积增大,说明校准后的2 m温度预报表现出更好的预报技能。此外,NGR技术与自适应误差订正技术的对比试验表明,NGR在消除集合平均偏差和提高集合离散度两个方面均有优势。  相似文献
8.
以发展基于奇异向量技术为初值扰动的GRAPES全球集合预报系统为目的,在GRAPES模式及其干动力框架下的切线性、伴随模式基础上开展了以总能量模为权重算子的奇异向量计算技术研究,建立奇异向量的计算求解模块,并通过奇异向量检验方法和切线性近似方法验证了奇异向量求解的正确性.通过对中高纬度的GRAPES奇异向量水平结构的线性演变分析,证实了在最优时间间隔内GRAPES奇异向量能够快速增长,并能描述中高纬度大气的斜压不稳定特征.分析在初始时刻和最优化时间间隔时刻的GRAPES奇异向量总能量及其分量(动能和势能)的垂直分布特征,发现在中高纬度区域,GRAPES奇异向量能够描述对流层不同层次的斜压不稳定增长特征.  相似文献
9.
1 检测标准仪器及工作环境  YMN谐振筒标准压力仪。环境要求温度0~40oC;湿度<90%(湿度大、灰尘多的地方须加除湿除尘器);交流稳压电源(220V、50HZ)。室内空气流通,标准仪与被检仪均放置在无振动的平台上。2 压力检测操作程序2.1 操作准备用三通管连接标准压力仪、XDY-02型振筒气压仪和压力微调。连接检定用真空胶管的规格为:外径10mm,内径5mm,插接时可将少量酒精涂抹在胶管口,严禁将胶管直接蘸入酒精等溶液中,防止酒精等液体进入到振动筒内。打开XDY-02型气压仪的外壳,在记录表中记录K1、K2、K3、K4的值后,将K2、K3、K4的值全…  相似文献
10.
To compare the initial perturbation techniques using breeding vectors and ensemble transform vectors,three ensemble prediction systems using both initial perturbation methods but with different ensembl...  相似文献
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