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Considering the feature of tropical cyclones (TCs) that strong positive vorticity exists in the lower layers of troposphere, this study proposed to use vorticity at 850 hPa as cost function to find the conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP), which was largely different from those previous studies using total energy of perturbed forecast variables. The CNOP was obtained by an ensemble-based approach. All of the sensitive areas determined by CNOP with vorticity at 850 hPa as cost function for the three cases were located over the TC core region and its vicinity. The impact of the CNOP-based adaptive observations on TC forecasts was evaluated with three cases via observational system simulation experiments (OSSEs). Results showed obvious improvements in TC intensity or track forecasts due to the CNOP-based adaptive observations, which were related to the main error source of the verification area, i.e., intensity error or location error. 相似文献
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研究了TRMM/TMI海表降水率资料的四维变分同化在热带气旋(TC)数值模拟中的作用.使用中尺度气象模式MM5设计了若干数值试验模拟了TC Danas(2001)由热带低压初生到台风生成的发展过程.在满足MM5模式动力约束的前提下,将TRMM海表降水率资料直接同化进入较高分辨率(18 km)的模式初始场.结果表明,使用MM5模式的4D-VAR同化系统直接同化TRMM/TMI海表降水率资料是可行的.这种做法提高了TRMM资料的利用率,不仅在模式初始场中加入了更多实测信息,而且避免了两次同化(1DVAR+4DVAR)可能引起的误差.直接同化TRMM资料通过调整气压、温度、湿度等要素初始场,改善了模式对热带气旋结构(如暖心、涡度、散度)的描述和降水的模拟.在此基础上,同化不仅改进了对Danas强度的模拟,而且成功地模拟了热带气旋环境场的演变过程,因而改进了路径的模拟. 相似文献
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Tropical cyclones (TCs) Lionrock, Kompasu, and Namtheun were formed successively within 40 hours in 2010. Over the next several days afterwards, these TCs exhibited unusual movements which made operational prediction difficult. Verifications are performed on the forecasts of the tracks of these TCs with six operational models, including three global and three regional models. Results showed that the trends of TC tracks could be reproduced by these models, whereas trajectory turning points and landfall locations were not simulated effectively. The special track of Lionrock should be associated with its direct interaction with Namtheun, according to a conceptual model of binary TC interaction. By contrast, the relation between Kompasu and Namtheun satisfied the criteria for a semi-direct interaction. Numerical experiments based on the Global and Regional Assimilation and Prediction System-Tropical Cyclone forecast Model (GRAPES-TCM) further confirmed the effect of Namtheun on the unusual tracks of Lionrock and Kompasu. Finally, the physical mechanism of binary TC interaction was preliminarily proposed. 相似文献
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中尺度数值模式MM5的四维变分资料同化系统 总被引：6，自引：5，他引：6
应用伴随方法求解以数值预报方程作为约束条件的四维变分资料同化方案，关键问题是如何构造伴随模式。以中尺度数值模式MM5为例，讨论了如何用伴随码技术建立MM5伴随模式，以及伴随模式系统中权重、尺度因子的选取；最后对MM5伴随模式系统进行了梯度检验，并利用实际资料进行四维变分资料同化试验。试验表明该系统有较强的同化能力，能够提高MM5降水预报的准确性。 相似文献
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通过一系列四维变分同化试验对GMS5卫星资料反演的云迹风资料在西北太平洋热带气旋的初始化及路径数值预报中的作用进行研究,同化资料为中国国家卫星气象中心提供的GMS5水汽和红外云迹风资料,其中70%在400hPa以上,50%集中在200～300hPa。应用美国NCAR/PSU中尺度模式MM5及其四维变分同化系统,同化窗口为6h,对初始时刻和6h后的云迹风进行同化。同化前对云迹风资料进行了简单的类似ECMWF初值检验方法的质量控制。对2002年8个西北太平洋热带气旋共进行了22组试验。结果表明,采用四维变分同化技术同化云迹风对热带气旋路径预报有一定改善,12,24,36和48h预报的平均距离误差分别降低5%,12%,10%和7%,但同化云迹风的作用与初始气旋强度有关。选择初始中心海平面气压960hPa作为强、弱气旋的分类标准,则11个较强气旋平均路径误差12h减小了13%,12h以后的预报误差减小率维持在20%以上。而对于11个较弱气旋,平均路径误差反而略有增加,说明同化云迹风资料对不同初始强度的气旋作用也有所不同。其主要原因是由于强度较强的热带气旋往往具有较为深厚的垂直结构,因此受高层大气流场的影响更明显;同时,较弱热带气旋的云迹风观测相对稀少且凌乱,并且更容易受环境气流的影响,因此对于较弱的热带气旋,当模式变量与模式或变量之间在同化后不够协调的话,就会产生负效应。 相似文献
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塔克拉玛干沙漠春季大气气溶胶光学特性研究 总被引：4，自引：3，他引：4
本文利用多波段光度计在新疆塔克拉玛干沙漠探测的1986年4月11日至5月10日的太阳直接辐射强度和天空亮度资料,分析了塔克拉玛干沙漠晴空大气和沙暴期间大气气溶胶的光学厚度、谱分布以及折射率的变化特性。 相似文献
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建筑物震害程度的判定是进行地震灾害损失评估的基础,震害指数是建筑物震害程度的定量表示方式,是房屋抗震性能的直观表现。震害指数的研究对于震害预测和地震灾害损失评估都有重要的意义。文中收集、分析并处理了2001—2004年中国地震灾害损失现场调查与评估的详细资料,以调查点为单位计算了各种结构类型房屋的平均震害指数,建立了中国西部地区不同结构类型房屋的平均震害指数向未经加固的砖混和砖木结构房屋的平均震害指数转换的数学关系,其结果对地震灾害及其损失的快速评估与现场评估具有一定的参考作用。 相似文献
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包含“开关”变量的MM5四维变分资料同化系统 总被引：3，自引：1，他引：2
数值模式中的湿物理过程对于模拟各种尺度的天气现象非常重要,但它会使得模式方程的状态变量不连续,这种不连续在模式程序中表现为“开关”变量。本文对包括Kuo降水参数化方案的非静力中尺度数值模式MM5的四维变分资料同化系统进行研究,利用对实际降水的模拟,比较详细地讨论了有关的“开关”变量以及切向线性化和伴随问题。结果表明：对于一个离散的数值模式,保持“开关”变量与基态一致,用伴随码方法构造的伴随模式计算的梯度值能够为最小化过程提供较好的下降方向;Kuo方案中对流每隔一个积分步的交替发生并不影响目标函数最小化的收敛速度;“开关”变量的存在也不影响将风、温度、气压和比湿结合起来同化对MM5降水预报准确性的提高。 相似文献
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