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不同大尺度强迫条件下考虑初始场与侧边界条件不确定性的对流尺度集合预报试验 被引量:23
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作者 庄潇然 闵锦忠 +1 位作者 蔡沅辰 朱浩楠 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期244-258,共15页
研究了不同大尺度强迫条件下的暴雨个例中,考虑不同尺度特征的初始扰动与侧边界扰动相互作用构造对流尺度集合预报的可行性,为进一步构建"自适应"于不同强对流天气的对流尺度集合预报系统提供依据。结果表明,在大尺度强迫显... 研究了不同大尺度强迫条件下的暴雨个例中,考虑不同尺度特征的初始扰动与侧边界扰动相互作用构造对流尺度集合预报的可行性,为进一步构建"自适应"于不同强对流天气的对流尺度集合预报系统提供依据。结果表明,在大尺度强迫显著的个例1中,以大尺度扰动信息为主的动力降尺度的增长趋势较集合转换卡尔曼滤波(ETKF)更为显著,且总扰动能量在预报中后期超过集合转换卡尔曼滤波,而在大尺度强迫较弱的个例2中,集合转换卡尔曼滤波扰动能量始终高于动力降尺度。此外,当大尺度强迫显著时,初始扰动与侧边界扰动相匹配会产生相互促进的作用,而不匹配时初始扰动会在预报中后期抑制侧边界扰动的发展,当大尺度强迫较弱时,即使是互相间不匹配的初始扰动与侧边界扰动也能在大部分预报时段起到相互促进的作用,说明初始扰动与侧边界扰动的相互作用机制不仅与天气形势相关,也与二者是否匹配挂钩,另外,扰动的发展特征同样依赖于天气形势;从集合离散度的角度来看,当大尺度强迫明显时,侧边界扰动的作用会在更短的时间内取代初始扰动,从而对离散度起到主导地位;两种初始扰动方法相比,集合转换卡尔曼滤波在多数情况下对总离散度的贡献均大于动力降尺度;从降水量预报及概率预报情况来看,大尺度强迫明显的个例可预报性更高,且各集合成员间的差异较小,大尺度强迫较弱的个例则相反,且当两种初始扰动方案与侧边界扰动相结合时,较仅侧边界扰动均有一定提高。 展开更多
关键词 对流尺度 集合预报 初始扰动 侧边界扰动 概率预报
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对流尺度集合预报与模式不确定性研究进展 被引量:19
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作者 王璐 沈学顺 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第8期1158-1168,共11页
本文回顾了国内外近10年来对流尺度集合预报系统以及有关模式不确定性研究的成果。对流尺度集合预报在提高局地强天气预报预警能力方面,因其可以提供丰富的概率预报信息而具有显著优势,相关研究和应用受到国内外学者和数值预报业务机构... 本文回顾了国内外近10年来对流尺度集合预报系统以及有关模式不确定性研究的成果。对流尺度集合预报在提高局地强天气预报预警能力方面,因其可以提供丰富的概率预报信息而具有显著优势,相关研究和应用受到国内外学者和数值预报业务机构的重视。相对于全球集合预报,对流尺度集合预报中有关模式不确定性的研究缺乏系统性和理论基础,成为目前研究的热点和难点。目前常用的模式扰动方法有多模式、多物理过程、多物理参数、随机物理等。这些方法在强对流事件、热带气旋强度路径等预报中得到了广泛应用,但在提高对流尺度集合离散度方面作用仍有限,主要原因在于其并没有针对性描述影响对流系统发生发展的关键物理过程的不确定性,仍然属于全球集合预报中天气尺度范畴。在回顾相关研究的同时,也提出了值得探索和研究的方向。 展开更多
关键词 对流尺度 集合预报系统 模式不确定性 模式扰动方法
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基于BGM的对流尺度集合预报试验及其检验 被引量:13
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作者 马申佳 陈超辉 +2 位作者 何宏让 李湘 李毅 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第2期495-504,共10页
基于增长模繁殖法,考虑对流尺度高度非线性特征和精细化预报要求,对一次强飑线天气过程进行了集合预报试验,引入概率匹配平均法对集合预报结果进行对比分析,并通过偏差和公平技巧评分对降水进行了预报效果检验。试验结果表明,BGM法应用... 基于增长模繁殖法,考虑对流尺度高度非线性特征和精细化预报要求,对一次强飑线天气过程进行了集合预报试验,引入概率匹配平均法对集合预报结果进行对比分析,并通过偏差和公平技巧评分对降水进行了预报效果检验。试验结果表明,BGM法应用到对流尺度集合预报中能够生成代表大气不确定性的快速增长扰动。集合预报结果相比控制预报更加准确,传统集合平均对较小降水强度的预报更加准确,概率匹配平均法对大量级降水的预报能力明显占优。降水评分检验表明,集合平均对小量级降水的预报技巧最高,概率匹配平均法对极端降水事件的预报技巧有明显优势。对流尺度集合预报能够提高降水预报技巧,并对高影响对流天气事件的预报有指导意义。 展开更多
关键词 对流尺度 集合预报 BGM 概率匹配平均法 检验
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Insights into Convective-scale Predictability in East China: Error Growth Dynamics and Associated Impact on Precipitation of Warm-Season Convective Events 被引量:12
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作者 Xiaoran ZHUANG Jinzhong MIN +3 位作者 Liu ZHANG Shizhang WANG Naigeng WU Haonan ZHU 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2020年第8期893-911,共19页
This study investigated the regime-dependent predictability using convective-scale ensemble forecasts initialized with different initial condition perturbations in the Yangtze and Huai River basin(YHRB)of East China.T... This study investigated the regime-dependent predictability using convective-scale ensemble forecasts initialized with different initial condition perturbations in the Yangtze and Huai River basin(YHRB)of East China.The scale-dependent error growth(ensemble variability)and associated impact on precipitation forecasts(precipitation uncertainties)were quantitatively explored for 13 warm-season convective events that were categorized in terms of strong forcing and weak forcing.The forecast error growth in the strong-forcing regime shows a stepwise increase with increasing spatial scale,while the error growth shows a larger temporal variability with an afternoon peak appearing at smaller scales under weak forcing.This leads to the dissimilarity of precipitation uncertainty and shows a strong correlation between error growth and precipitation across spatial scales.The lateral boundary condition errors exert a quasi-linear increase on error growth with time at the larger scale,suggesting that the large-scale flow could govern the magnitude of error growth and associated precipitation uncertainties,especially for the strong-forcing regime.Further comparisons between scale-based initial error sensitivity experiments show evident scale interaction including upscale transfer of small-scale errors and downscale cascade of larger-scale errors.Specifically,small-scale errors are found to be more sensitive in the weak-forcing regime than those under strong forcing.Meanwhile,larger-scale initial errors are responsible for the error growth after 4 h and produce the precipitation uncertainties at the meso-β-scale.Consequently,these results can be used to explain underdispersion issues in convective-scale ensemble forecasts and provide feedback for ensemble design over the YHRB. 展开更多
关键词 convective-scale PREDICTABILITY error growth strong forcing weak forcing scale interaction
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云微物理方案参数扰动对华北“7.20”暴雨的集合预报试验 被引量:3
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作者 童颖睿 闵锦忠 《气象科学》 北大核心 2022年第2期213-224,共12页
基于WRF v4.0模式,选择Lin方案降水粒子(雨、雪和霰)谱截断参数和霰密度,在对流尺度下对“7.20”华北特大暴雨进行参数扰动集合预报试验。按照参数序列依次设置单/双/多截断参数组合、四参数组合和霰参数组合,对比分析其对降水和大气变... 基于WRF v4.0模式,选择Lin方案降水粒子(雨、雪和霰)谱截断参数和霰密度,在对流尺度下对“7.20”华北特大暴雨进行参数扰动集合预报试验。按照参数序列依次设置单/双/多截断参数组合、四参数组合和霰参数组合,对比分析其对降水和大气变量的预报技巧,及扰动影响的敏感性。结果表明,四参数组合明显降低了大暴雨空报概率,有效提升了500~925 hPa经向风和近地面温度场的离散度技巧;随组合中参数的增多,扰动对预报的整体影响依次增强,多截断参数组合对中低层水汽场和近地面温度的预报技巧均有所改善;其他组合存在离散度/降水预报负技巧等问题,四参数和多截断参数组合是更好的对流尺度云微物理方案参数扰动选择。 展开更多
关键词 对流尺度 微物理参数扰动 集合预报 暴雨
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A numerical study of convective-scale downdrafts in the outer core of tropical cyclones in vertically varying environmental flows 被引量:2
6
作者 Jingjing Cheng Qingqing Li 《Tropical Cyclone Research and Review》 2020年第3期143-161,共19页
The characteristics of convective-scale downdrafts in the outer core of tropical cyclones in the lower-and upper-layer vertical wind shear(VWS)are investigated based on two high-resolution idealized numerical experime... The characteristics of convective-scale downdrafts in the outer core of tropical cyclones in the lower-and upper-layer vertical wind shear(VWS)are investigated based on two high-resolution idealized numerical experiments.Four types of outer-core downdrafts,originating from the lower troposphere,the midtroposphere,the upper level,and the tropopause,respectively,are found.The downdrafts originating from the lower and mid troposphere can penetrate down near the surface,and those originating from the tropopause in upper-layer VWS tend to penetrate more downward than in lower-layer VWS.Downdrafts tend to be located in the more upwind portion of the downshear-right quadrant in lower-layer VWS than in upper-layer VWS.The frequency of downdrafts outside and upwind of the parent updraft increases with the increasing downdraft top height.Vertical momentum budgets indicate that downward-oriented buoyancy due to the evaporational cooling of rainwater and precipitation drag mainly contribute to the occurrence of low-level downdrafts,and the midlevel and upper-level downdrafts originate due to precipitation drag and are strengthened by the downward-oriented,buoyancy-induced perturbation pressure gradient.The processes governing the downdrafts from the tropopause are different between the two experiments.More icy-type particles are produced and transported outward at upper levels in the lower-layer shear experiment,resulting in larger downward-oriented buoyancy due to the sublimational cooling of icy-type particles and contributing to the development/maintenance of the downdraft from the tropopause in that experiment.However,the downwardoriented perturbation pressure gradient leads to the development/maintenance of the downdraft from the tropopause in the upper-layer shear experiment. 展开更多
关键词 Vertical wind shear Tropical cyclone Outer core convective-scale downdraft
原文传递
ON USE OF LHN METHOD TO ASSIMILATE THE INTENSIFIED SURFACE PRECIPITATIONS FOR GRAPES_MESO MODEL INITIALIZATION 被引量:1
7
作者 吴亚丽 陈德辉 《Journal of Tropical Meteorology》 SCIE 2016年第4期544-558,共15页
The quantitative precipitation forecast(QPF) in very-short range(0-12 hours) has been investigated in this paper by using a convective-scale(3km) GRAPES_Meso model. At first, a latent heat nudging(LHN) scheme to assim... The quantitative precipitation forecast(QPF) in very-short range(0-12 hours) has been investigated in this paper by using a convective-scale(3km) GRAPES_Meso model. At first, a latent heat nudging(LHN) scheme to assimilate the hourly intensified surface precipitation data was set up to enhance the initialization of GRAPES_Meso integration. And then based on the LHN scheme, a convective-scale prediction system was built up in considering the initial "triggering"uncertainties by means of multi-scale initial analysis(MSIA), such as the three-dimensional variational data assimilation(3DVAR), the traditional LHN method(VAR0LHN3), the cycling LHN method(CYCLING), the spatial filtering(SS) and the temporal filtering(DFI) LHN methods. Furthermore, the probability matching(PM) method was used to generate the QPF in very-short range by combining the precipitation forecasts of the five runs. The experiments for one month were carried out to validate the MSIA and PM method for QPF in very-short range.The numerical simulation results showed that:(1) in comparison with the control run, the CYCLING run could generate the smaller-scale initial moist increments and was better for reducing the spin-up time and triggering the convection in a very-short time;(2) the DFI runs could generate the initial analysis fields with relatively larger-scale initial increments and trigger the weaker convections at the beginning time(0-3h) of integration, but enhance them at latter time(6-12h);(3) by combining the five runs with different convection triggering features, the PM method could significantly improve the QPF in very-short range in comparison to any single run. Therefore, the QPF with a small size of combining members proposed here is quite prospective in operation for its lower computation cost and better performance. 展开更多
关键词 convective-scale latent heat nudging (LHN) very-short-range QPF multi-scale initial analysis (MSIA) probability matching (PM)
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对流尺度集合预报对川渝地区降水的预报性能分析
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作者 叶茂 吴钲 +2 位作者 高松 陈良吕 游婷 《干旱气象》 2023年第1期152-163,共12页
为深入认识对流尺度集合预报对川渝地区降水的预报性能,利用2020—2021年暖季(5—9月)川渝地区7 213个自动气象站逐日降水观测数据,综合评估对流尺度集合预报系统的控制预报(Control Forecast, CNTL)、集合平均(Ensemble Mean, MEAN)和... 为深入认识对流尺度集合预报对川渝地区降水的预报性能,利用2020—2021年暖季(5—9月)川渝地区7 213个自动气象站逐日降水观测数据,综合评估对流尺度集合预报系统的控制预报(Control Forecast, CNTL)、集合平均(Ensemble Mean, MEAN)和概率匹配平均(Probability-matched Ensemble Mean, PM)对川渝地区降水的预报能力,并对比不同起报时次(08:00和20:00,北京时,下同)的预报差异。结果表明:(1)PM和MEAN的预报性能相对CNTL有所提高,MEAN对中雨和大雨量级降水预报具有指示意义,PM对大量级降水具有明显的预报优势。(2)模式预报的降水频率在小雨量级相比观测呈区域一致的正偏差,中雨及以上量级降水的预报正偏差集中在大巴山、华蓥山、武陵山脉等高海拔山区,预报负偏差主要位于四川盆地和丘陵区域,MEAN对小雨和中雨(大雨和暴雨)的预报正(负)偏差最明显。(3)08:00起报的36 h时效临界成功指数(Critical Success Index, CSI)和命中率(Probability of Detection, POD)整体高于20:00起报的48 h时效预报结果,但08:00起报的降水频率对高海拔山区的高估更明显。(4)PM和MEAN对四川盆地2021年9月4—7日强降水过程的降水落区预报优于CNTL,这是因为集合预报能够更好地把握天气系统的位置和形状特征。 展开更多
关键词 集合预报 对流尺度 降水评估 川渝地区
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中国暴雨理论的发展历程与重要进展 被引量:83
9
作者 丁一汇 《暴雨灾害》 2019年第5期395-406,共12页
中国东部位于东亚季风区,随着东亚夏季风的爆发、盛行和向北推进,东亚夏季风主雨带明显自南向北移动,在中国东部地区依次形成华南前汛期雨期、江淮梅雨季和北方雨季。这三个雨季和地区也是暴雨多发期和地区。因而中国地区的暴雨既不同... 中国东部位于东亚季风区,随着东亚夏季风的爆发、盛行和向北推进,东亚夏季风主雨带明显自南向北移动,在中国东部地区依次形成华南前汛期雨期、江淮梅雨季和北方雨季。这三个雨季和地区也是暴雨多发期和地区。因而中国地区的暴雨既不同于印度季风区的热带类型暴雨,也不同于北美与欧洲地区中纬度型的暴雨,它是由热带季风气流与来自中高纬的冷空气强烈相互作用下发生的,不但强度大,而且持续时间长和范围广。早在20世纪初期,中国科学家就开始研究中国暴雨,经过长期的努力,在暴雨理论、暴雨分析和预报方面,获得了重大的进展。本文将对中国暴雨的理论与重要进展作一综述和评论,共包括四个方面:(1)中国暴雨的主要气候特点;(2)中国暴雨理论研究的发展历程;(3)中国暴雨发生机理研究的主要成果;(4)未来中国对流尺度暴雨理论研究的挑战。 展开更多
关键词 东亚夏季风 暴雨理论和机理 暴雨外场试验 对流尺度暴雨
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陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制研究 被引量:16
10
作者 李宏宇 张强 +2 位作者 赵建华 王胜 史晋森 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第5期1153-1162,共10页
利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2008年夏季的观测资料,分析了陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制,计算了地表和5 cm深处土壤热通量板之间的热储存,并对地表能量不平衡特征重新进行了计算和评价。当把土壤热储存作... 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)2008年夏季的观测资料,分析了陇中黄土高原地表能量不平衡特征及其影响机制,计算了地表和5 cm深处土壤热通量板之间的热储存,并对地表能量不平衡特征重新进行了计算和评价。当把土壤热储存作为地表能量收支的一部分考虑后,不平衡差额绝对值平均降低了23 W.m-2,能量不闭合度平均减小了0.104,利用最小二乘法(OLS)进行线性回归得到的平均不闭合度减小了0.085。从白天和晚上的能量不闭合度频率分布也能够看出,土壤热储存对地表能量收支平衡有很大改善。但即使考虑了土壤热储存项,地表能量不闭合仍然很明显。除了土壤热储存,边界层大气不同形式的输送能力作为对地气能量通量交换过程中的重要因素,对能量不平衡也会产生深远影响。结果显示,地表能量不闭合度分别与垂直速度w、水平风速u和对流速度尺度w*有较密切的关系。涡动相关法通量计算中常通过坐标旋转强迫垂直速度变为零,然而非零的垂直速度和垂直平流是真实存在的,忽略垂直平流热量输送是产生地表能量不平衡的重要原因。 展开更多
关键词 陇中黄土高原 地表能量不平衡 土壤热储存 垂直速度 对流速度尺度
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华南复杂地形下GRAPES_Meso 3 km对流尺度模式前汛期精细化降水预报评估 被引量:10
11
作者 陈静 庞波 +4 位作者 吴政秋 陈法敬 陈雨潇 刘昕 马雅楠 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期99-111,共13页
为深入认识GRAPES_Meso(Global/Regional Assimilation and Prediction System)3 km对流尺度区域模式对华南前汛期精细化降水的预报性能,为模式改进及业务应用提供参考依据,利用广东省86个站点逐小时观测降水资料和国家气象信息中心多... 为深入认识GRAPES_Meso(Global/Regional Assimilation and Prediction System)3 km对流尺度区域模式对华南前汛期精细化降水的预报性能,为模式改进及业务应用提供参考依据,利用广东省86个站点逐小时观测降水资料和国家气象信息中心多源融合降水资料,针对广东省复杂地形特点,结合距海岸线的远近及站点地形特点,将86个站划分为沿海东部、沿海西部和内陆地区三个子区域,采用二分类降水预报检验方法,定量评估了2020年5月18日—6月18日华南前汛期降水预报效果。结果显示,GRAPES_Meso 3 km模式精细化降水预报技巧受广东复杂地形影响较大,广东沿海东部和内陆地区24 h时累积降水的小雨、中雨、大雨量级预报成功指数(Threat Score,TS)、公平成功指数(Equitable Threat Score,ETS)评分高于沿海西部地区,尽管暴雨预报评分具有此相同特征,但三个子区域的暴雨预报评分总体较低;从3 h累积降水预报评分看,沿海东部、沿海西部及内陆地区等三个子区域存在明显的日变化特征,但是沿海东部及西部与内陆地区表现有所不同,沿海东部和西部降水预报评分夜间较低(预报偏差偏高),白天相对较高(预报偏差偏低),而内陆地区则是夜间较高(预报偏差偏低),白天相对较低(预报偏差偏高)。沿海西部预报评分相对较低的原因是由于检验时段内广东地区存在一个弱的风切变,而沿海西部大部分地区正好处于切变线南侧的温度高值区控制,但模式模拟该区域的日平均温度较实况偏低,导致沿海西部模式预报降水空报较多,降低其降水预报技巧。 展开更多
关键词 华南前汛期 GRAPES对流尺度模式 精细化降水预报 检验评估
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Parameterization of Sheared Entrainment in a Well-developed CBL.PartⅡ:A Simple Model for Predicting the Growth Rate of the CBL 被引量:1
12
作者 Peng LIU Jianning SUN Lidu SHEN 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2016年第10期1185-1198,共14页
Following the parameterization of sheared entrainment obtained in the companion paper, Liu et al. (2016), the present study aims to further investigate the characteristics of entrainment, and develop a simple model ... Following the parameterization of sheared entrainment obtained in the companion paper, Liu et al. (2016), the present study aims to further investigate the characteristics of entrainment, and develop a simple model for predicting the growth rate of a well-developed and sheared CBL. The relative stratification, defined as the ratio of the stratification in the free atmosphere to that in the entrainment zone, is found to be a function of entrainment flux ratio (Ae). This leads to a simple expression of the entrainment rate, in which Ae needs to be parameterized. According to the results in Liu et al. (2016), Ae can be simply expressed as the ratio of the convective velocity scale in the sheared CBL to that in the shear-free CBL. The parameterization of the convective velocity scale in the sheared CBL is obtained by analytically solving the bulk model with several assumptions and approximations. Results indicate that the entrainment process is influenced by the dynamic effect, the interaction between mean shear and environmental stratification, and one other term that includes the Coriolis effect. These three parameterizations constitute a simple model for predicting the growth rate of a well-developed and sheared CBL. This model is validated by outputs of LESs, and the results show that it performs satisfactorily. Compared with bulk models, this model does not need to solve a set of equations for the CBL. It is more convenient to apply in numerical models. 展开更多
关键词 sheared convective boundary layer relative stratification parameter entrainment rate entrainment flux ratio convective velocity scale
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龙卷形成过程及母体风暴结构与演变研究进展 被引量:3
13
作者 唐晓文 李峰 刘高平 《成都信息工程大学学报》 2018年第6期599-605,共7页
系统地回顾了近10年来国内外针对龙卷形成过程,以及相应母体风暴结构和演变特征的研究成果。从龙卷涡旋垂直方向上的涡度演变、龙卷低层涡旋的产生方式、以及与龙卷形成相关的母体风暴对流尺度结构的极化雷达特征三个方面,重点关注了超... 系统地回顾了近10年来国内外针对龙卷形成过程,以及相应母体风暴结构和演变特征的研究成果。从龙卷涡旋垂直方向上的涡度演变、龙卷低层涡旋的产生方式、以及与龙卷形成相关的母体风暴对流尺度结构的极化雷达特征三个方面,重点关注了超级单体风暴中龙卷形成研究的最新进展。通过回顾可以发现,目前龙卷形成研究的最前沿围绕着超级单体内部对流尺度结构的精细化特征和机理而进行,这为中国即将开展的龙卷观测和业务预报试验提供了重要的参考。 展开更多
关键词 龙卷形成 超级单体 对流尺度结构 综述
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对流允许尺度区域气候模拟的研究进展 被引量:2
14
作者 陆云 郭子悦 汤剑平 《气象科学》 北大核心 2021年第6期818-827,共10页
与以往的区域气候模式相比,对流允许区域气候模式不再依赖于对流参数化方案,其精细的分辨率可以显式表示深对流过程,在夏季对流降水的日变化和极端降水事件模拟等方面具有明显增值能力,是区域气候模拟的发展方向。对现有的对流允许尺度... 与以往的区域气候模式相比,对流允许区域气候模式不再依赖于对流参数化方案,其精细的分辨率可以显式表示深对流过程,在夏季对流降水的日变化和极端降水事件模拟等方面具有明显增值能力,是区域气候模拟的发展方向。对现有的对流允许尺度区域气候模拟研究进行了较为详细的回顾和介绍,简述了对流允许尺度区域气候模式中比较重要的物理过程及外部驱动条件的影响,总结了以往对流允许尺度区域气候模拟的研究成果以及当下所面临的挑战和对未来的展望,以期对中国及东亚区域对流允许区域气候模拟的研究提供有益参考。诸多研究表明,对流允许区域气候模拟作为一种有前景的气候模式,可提供更加可靠的区域尺度的气候信息。 展开更多
关键词 对流允许尺度 区域气候 微物理过程 外部驱动增值
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不同强度环境垂直风切变影响下热带气旋外核区冷池特征
15
作者 程晶晶 李青青 陈锦鹏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期1510-1524,共15页
本文基于高分辨率数值模式模拟结果分析了不同强度的环境垂直风切变影响下热带气旋外核区近地面冷池特征。结果表明:外核区对流性和非对流性冷池在不同切变环境中表现出相似的特征。两类冷池均伴随局地位温、相当位温和水汽混合比的降... 本文基于高分辨率数值模式模拟结果分析了不同强度的环境垂直风切变影响下热带气旋外核区近地面冷池特征。结果表明:外核区对流性和非对流性冷池在不同切变环境中表现出相似的特征。两类冷池均伴随局地位温、相当位温和水汽混合比的降低和近地面高压扰动,冷池厚度通常低于400 m,平均强度4~6 m s^(−1),均远小于中尺度对流系统冷池,其中非对流性冷池的厚度和强度显著大于对流性冷池,表明外核区不同类型的冷池强度主要取决于冷池厚度。冷池内普遍存在下沉运动,对流性冷池中向下垂直质量输送约为非对流冷池的两倍。下沉运动导致冷池局地高压的主要原因为云下降水粒子的蒸发冷却和雨滴拖曳作用,对流云中的凝结潜热释放则不利于地面高压发展,其中对流性冷池中次云层蒸发冷却和降水拖曳作用较强,导致该类冷池地面增压也较大。不同强度的环境垂直风切变对不同类型冷池特征也有一定影响。弱切变环境中外核区冷池多表现为尺度较小且分布离散的对流性冷池,随切变增强,冷池总数目和对流性冷池数目减少,而尺度较大且多位于层云降水区域的非对流性冷池增多,同时厚度加深、强度增强。环境风切变增大还导致对流性和非对流性冷池造成的局地辐散出流均有所减弱但气旋式流速增强。 展开更多
关键词 热带气旋 垂直风切变 对流尺度下沉运动 冷池
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像素扭曲与有效对流观测范围 被引量:1
16
作者 诸葛小勇 邹晓蕾 王元 《气象科技进展》 2018年第1期7-11,共5页
像素扭曲反映卫星图像上的像素点面积和形状随地面位置的变化。像素扭曲值、星下点位置和分辨率决定卫星探测对流尺度天气现象的能力。对于位于105°E、星下点分辨率为2km的静止卫星成像仪,它的有效对流观测范围可覆盖几乎整个中国... 像素扭曲反映卫星图像上的像素点面积和形状随地面位置的变化。像素扭曲值、星下点位置和分辨率决定卫星探测对流尺度天气现象的能力。对于位于105°E、星下点分辨率为2km的静止卫星成像仪,它的有效对流观测范围可覆盖几乎整个中国区域。 展开更多
关键词 像素扭曲 有效对流观测范围 静止气象卫星
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广西对流尺度数值预报数据传输系统的设计与实现
17
作者 马军 刘桨 李莹 《气象研究与应用》 2022年第1期78-83,共6页
数值天气预报在防灾减灾工作中发挥了越来越重要的作用,为了保障广西对流尺度数值预报产品的传输质量与时效,搭建了广西对流尺度数值预报数据传输系统。文中阐述了该系统的设计思路,并对网络部署、服务器搭建、数据自动收发、传输过程... 数值天气预报在防灾减灾工作中发挥了越来越重要的作用,为了保障广西对流尺度数值预报产品的传输质量与时效,搭建了广西对流尺度数值预报数据传输系统。文中阐述了该系统的设计思路,并对网络部署、服务器搭建、数据自动收发、传输过程的实时监控等关键技术进行详细介绍。系统的业务运行分析评估结果表明,该系统GIF和Grib数据的整体传输时效分别为8min和5min,数据完整性高、利于用户便捷高效地获取数据,能够实现运行状态自监控且运行稳定。 展开更多
关键词 对流尺度数值预报产品 数据传输 流程监控 短时临近天气预报
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“16·7”华北极端强降水过程对流尺度集合模拟试验不确定性分析 被引量:20
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作者 陈涛 林建 +1 位作者 张芳华 钟青 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第5期513-527,共15页
基于4km水平分辨率的WRF-ARW中尺度模式,对2016年7月19日华北地区的极端暴雨过程进行了不同降水微物理过程的对流尺度集合模拟试验。结果表明:各个成员模拟降水的强度、时空分布与观测实况较为接近,但也具有明显的不确定性。通过邻域检... 基于4km水平分辨率的WRF-ARW中尺度模式,对2016年7月19日华北地区的极端暴雨过程进行了不同降水微物理过程的对流尺度集合模拟试验。结果表明:各个成员模拟降水的强度、时空分布与观测实况较为接近,但也具有明显的不确定性。通过邻域检验的ETS评分、相关系数和均方根误差等指标进行评估表明,采用Morrison方案和WSM6_P2方案的集合成员表现较好,对流尺度集合模式在降水强度和准确度较全球数值模式预报有一定提升。频率检验表明集合预报在50 mm以下量级的预报存在过量预报的倾向,而100 mm以上的强降水预报相对偏弱。不同降水物理过程的集合成员在高空急流和地面气旋等关键天气尺度系统的发展过程中表现出明显的不确定性;通过降水量与整层可降水含量,低层相对涡度和垂直运动等诊断量的联合分析表明,集合成员可分为强降水集合和弱降水集合两类,其中强降水集合拥有较强的对流性回波、较明显的对流性下沉以及较强的地面冷池,强的潜热反馈也导致对流层中层出现相对较大的正位涡异常,并进一步影响天气系统发展。弱降水集合成员降水以暖云降水为主,对流性上升和地面冷池相对较弱,但较为接近本次以稳定性暖云降水为主的天气过程。检验模拟雷达回波表明双参量降水物理方案在反映层云回波亮带和层云与对流核的分离特征上更为清晰合理。利用WSM6物理方案参数设置的敏感性试验表明,不同参数组合设置的预报成员分别表达了强对流风暴和暖云强降水两种性质的强降雨过程,对于一次特定天气过程中的对流系统发展能够预计到更多的不确定性,展现了对流尺度集合预报的优越性。 展开更多
关键词 对流尺度 集合预报 不确定性
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雷暴云的集合预报技术及其应用 被引量:6
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作者 王佳 智协飞 +2 位作者 陈钰文 商兆堂 白卡娃 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期458-465,共8页
以中尺度非静力WRF模式的格点预报结果作为云模式的初值集合,经云模式的多初值雷暴预报及预报结果的集合分析,建立了雷暴云的集合预报方法。将该方法应用于南京周边地区未来一天雷暴天气的特征预报,并利用南京夏季9个雷暴天气的多普勒... 以中尺度非静力WRF模式的格点预报结果作为云模式的初值集合,经云模式的多初值雷暴预报及预报结果的集合分析,建立了雷暴云的集合预报方法。将该方法应用于南京周边地区未来一天雷暴天气的特征预报,并利用南京夏季9个雷暴天气的多普勒雷达资料(SCIT,storm cell identification and tracking)进行预报效果的检验。结果表明,雷暴云的集合预报对研究区域内未来一天雷暴强度、分布预报效果较好,尤其对强雷暴的分布有较强的预警预测能力。此外,雷暴持续时间概率密度分布的集合预报产品,在雷暴影响范围概率预报上的应用,提高了雷达对雷暴的预警监测能力。 展开更多
关键词 雷暴 积云尺度 集合预报 概率密度分布 效果检验
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基于WRF模式的好溪流域致洪暴雨千米尺度预报研究 被引量:1
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作者 贾彦方 吴志勇 +3 位作者 李源 何海 欧剑 汪瑛琪 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期6-9,14,共5页
鉴于好溪流域内多山地和丘陵,梅汛期和台汛期常突发强暴雨,致使其千米尺度下的数值预报难度较大的问题,选取好溪流域2015~2020年的10场致洪暴雨事件,利用中尺度数值天气预报模式WRF和GFS预报数据进行6、30、54 h的回顾性预报,并测试了5... 鉴于好溪流域内多山地和丘陵,梅汛期和台汛期常突发强暴雨,致使其千米尺度下的数值预报难度较大的问题,选取好溪流域2015~2020年的10场致洪暴雨事件,利用中尺度数值天气预报模式WRF和GFS预报数据进行6、30、54 h的回顾性预报,并测试了5种云微物理参数化方案的敏感性。结果表明,在千米尺度下,WRF模式模拟的降雨量偏小,对山区的预报效果优于河谷地区;Lin方案的整体预报效果最佳,而WSM3方案最差;选取的10场极端降水事件受到台风和西南低空急流等异常天气的影响,Lin方案和WSM5方案适用性较好;WRF模式对暴雨的预报效果优于大暴雨。研究结果对于提高山区小流域致洪降雨的模拟和预报精度具有借鉴意义。 展开更多
关键词 暴雨预报 WRF模式 对流解析尺度 异常天气 山区小流域
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