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CMA数值预报模式在线交互式试验管理系统 被引量：1
1
作者 王彬 胡江凯 +4 位作者 崔应杰 周斌 孙婧 赵春燕 娄盼星 《应用气象学报》 北大核心 2025年第1期110-120,共11页
数值预报研发试验是改进数值预报模式性能的主要技术手段。模式试验管理系统是支持研发试验不可或缺的工具平台。面向数值预报统筹研发工作机制需要,并借鉴国内外相关研究工作,设计数值预报模式在线交互式试验管理系统。该系统采用浏览... 数值预报研发试验是改进数值预报模式性能的主要技术手段。模式试验管理系统是支持研发试验不可或缺的工具平台。面向数值预报统筹研发工作机制需要,并借鉴国内外相关研究工作,设计数值预报模式在线交互式试验管理系统。该系统采用浏览器/服务器软件部署架构,提供模板编辑-流程编排-实例构建功能,支持灵活快捷设计模式试验,所有模块完全打通、一站式访问使用,通过个例数据治理、程序代码制品缓存等手段提升用户体验。系统实现对模式试验全过程的支持,包括模式试验的设计定义、试验实例的创建运行、作业监控管理、结果可视化与检验分析。系统已于2023年上线业务运行,多场景支持数值预报国省统筹研发。 展开更多
关键词 数值预报模式 模式试验 试验管理系统 在线 交互式
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一种CMA数值预报模式代码质量检测方法与实现
2
作者 李佳静 杨泽 +3 位作者 王彬 刘易凡 董泽信 孟涛 《应用气象学报》 北大核心 2025年第2期155-163,共9页
中国气象局(CMA)数值预报的统筹研发对支撑平台的能力建设提出了更高要求,其中一个重要方面就是对数值预报模式代码的质量检测能力。目前缺乏有效针对数值预报模式代码的质量检测方法和工具,尤其对于性能缺陷和大规模代码的检测不能满... 中国气象局(CMA)数值预报的统筹研发对支撑平台的能力建设提出了更高要求,其中一个重要方面就是对数值预报模式代码的质量检测能力。目前缺乏有效针对数值预报模式代码的质量检测方法和工具,尤其对于性能缺陷和大规模代码的检测不能满足需要。为解决上述问题,该文针对子程序定义、数组操作和I/O操作等常见编程规则设计检测方法。该方法采用程序代码解析、抽象语法树匹配和流敏感的静态程序检测等关键技术,其中对分支和循环语句的分析方法有效避免了路径爆炸问题。基于该方法的检测工具在数值预报科创平台V1.0代码协同开发栏目提供使用,并应用于CMA区域数值模式的国省统筹研发。 展开更多
关键词 数值预报模式代码 代码质量 抽象语法树匹配 流敏感程序分析 有穷状态机
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数值预报模式垂直坐标发展与改进综述
3
作者 程锐 宇如聪 +2 位作者 徐幼平 黄静 沈晓晶 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第1期16-27,共12页
大气具有斜压性质和层结特性,对于大气三维运动及静止大气热力状态的刻画离不开垂直坐标的选择。垂直坐标更是构建数值预报模式的基础,经常根据不同的垂直坐标形式来区分不同类型的大气动力框架,如几何高度框架、等压面框架和等熵面框... 大气具有斜压性质和层结特性,对于大气三维运动及静止大气热力状态的刻画离不开垂直坐标的选择。垂直坐标更是构建数值预报模式的基础,经常根据不同的垂直坐标形式来区分不同类型的大气动力框架,如几何高度框架、等压面框架和等熵面框架等。伴随垂直坐标的发展,模式预报性能在不断提升,模式版本也在不断演进。本文简要回顾了垂直坐标的发展历史,重点介绍了目前国内外主要非静力业务模式垂直混合坐标的处理思路与方法,同时指出模式垂直分辨率及预报变量垂直分布形式的选择考量。最后对数值预报模式垂直坐标设计与应用进行总结,并给出未来发展展望。 展开更多
关键词 数值预报模式 垂直坐标 地形追随 阶梯地形 混合垂直坐标
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城市空气质量数值预报模式系统及其应用 被引量：58
4
作者 房小怡 蒋维楣 +3 位作者 吴涧 张宁 刘红年 徐天骄 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期111-115,共5页
介绍了一种城市空气质量数值预报模式系统 ,该系统由气象模式 (中尺度气象模式MM5及城市大气边界层模式CBLM)和大气污染物输送扩散化学模式组成 .将模式系统应用于南京市 ,试预报结果同监测结果一致 ,表明模式具有较好的模拟性能 .模式... 介绍了一种城市空气质量数值预报模式系统 ,该系统由气象模式 (中尺度气象模式MM5及城市大气边界层模式CBLM)和大气污染物输送扩散化学模式组成 .将模式系统应用于南京市 ,试预报结果同监测结果一致 ,表明模式具有较好的模拟性能 .模式系统试运行后的检验改进工作 ,气象资料、污染源及环境参数等质量的提高 ,预报结果检验方法的确定等都是模式系统业务化时应予以充分考虑的 . 展开更多
关键词 城市 空气质量 数值预报模式 应用 气象模式 大气污染化学
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中尺度数值预报模式(MM5)在海面风场预报中的应用 被引量：34
5
作者 凌铁军 张蕴斐 +3 位作者 杨学联 赵洪 李学坤 季晓阳 《海洋预报》 北大核心 2004年第4期1-9,共9页
本文简要介绍了在工作站上运行有限区域海面风场数值预报业务化系统的情况。该系统以MM5V3作为主要框架,选定了积云对流和边界层参数化方案,准备了三种侧边界方案,以确保有限区域海面风场数值预报业务化的运行。半年多的准业务运行表明... 本文简要介绍了在工作站上运行有限区域海面风场数值预报业务化系统的情况。该系统以MM5V3作为主要框架,选定了积云对流和边界层参数化方案,准备了三种侧边界方案,以确保有限区域海面风场数值预报业务化的运行。半年多的准业务运行表明,系统运行稳定,海面风场预报效果较好,除能直接给有关业务单位参考外,还提供给有关海洋数值预报模式使用。 展开更多
关键词 海面风场 MM5 业务化 中尺度数值预报模式 侧边界 参数化方案 积云 选定 使用 稳定
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城市灰霾数值预报模式的建立与应用 被引量：49
6
作者 刘红年 胡荣章 张美根 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期631-636,共6页
建立了城市灰霾的数值预报模式,可模拟PM2.5中主要成分硫酸盐、有机碳、黑碳、硝酸盐和土壤尘等气溶胶的浓度分布,根据气溶胶浓度分布计算城市大气能见度,从而预测城市灰霾天气.利用城市灰霾的数值预报模式进行了冬、夏2个算例的模拟.... 建立了城市灰霾的数值预报模式,可模拟PM2.5中主要成分硫酸盐、有机碳、黑碳、硝酸盐和土壤尘等气溶胶的浓度分布,根据气溶胶浓度分布计算城市大气能见度,从而预测城市灰霾天气.利用城市灰霾的数值预报模式进行了冬、夏2个算例的模拟.结果表明:在PM2.5中,夏季硫酸盐的贡献率(26.6%)略高于冬季(24.0%),夏季和冬季有机气溶胶(OM)贡献率分别为35.4%和33.3%,黑碳贡献率分别为9.5%和7.1%;南京地区颗粒物的消光系数占总消光系数的95%以上,是能见度下降最主要的贡献者,其中,硫酸盐和有机物对能见度贡献最大,其次为黑碳、硝酸盐、粗粒子、土壤尘和NO2. 展开更多
关键词 灰霾 能见度 数值预报模式
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黄、渤海水温垂直结构数值预报方法的研究 Ⅱ.二维数值预报模式 被引量：8
7
作者 王宗山 李繁华 +2 位作者 龚滨 徐伯昌 邹娥梅 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期458-474,共17页
文中根据黄、渤海区水温资料建立了无维深度η和无线温度θ_T以及相应的水温垂直剖面的相似函数θ_T=f(η)。在此基础上,设:上均匀层厚度h=h(x,y,t)、表层水温T_s=T_s(x,y,t)、上均匀层以下的温度T_z=T_s(x,y,z,t)、底层温度T_H=T_H(x,y... 文中根据黄、渤海区水温资料建立了无维深度η和无线温度θ_T以及相应的水温垂直剖面的相似函数θ_T=f(η)。在此基础上,设:上均匀层厚度h=h(x,y,t)、表层水温T_s=T_s(x,y,t)、上均匀层以下的温度T_z=T_s(x,y,z,t)、底层温度T_H=T_H(x,y,t)、流速分量u=u(x,y,t)、v=v(x,y,t)和海面起伏ζ=ζ(x,y,t),提出了水温垂直结构的二维数值预报模式,模式的求解是用“ADI”和“HN”法进行。文中引列了预报时效为4天的试报结果,效果是令人满意的。 展开更多
关键词 海水 温度 数值预报模式 黄海 渤海
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数值预报模式动力框架发展的若干问题综述 被引量：29
8
作者 纪立人 陈嘉滨 +1 位作者 张道民 汪厚君 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第1期120-130,共11页
作者就大气数值模式动力框架发展的几个问题做了回顾和展望。关于模式地形的处理 ,讨论了“地形追随” (terrain following)坐标和“台阶地形” (step mountain) η坐标的优点、问题和对策。关于物理量守恒格式的构造 ,回顾了从“瞬时... 作者就大气数值模式动力框架发展的几个问题做了回顾和展望。关于模式地形的处理 ,讨论了“地形追随” (terrain following)坐标和“台阶地形” (step mountain) η坐标的优点、问题和对策。关于物理量守恒格式的构造 ,回顾了从“瞬时”守恒到隐式、显示和半隐式完全 (包括时间离散 )守恒格式的发展和近况 ,介绍了加速非线性全隐式问题迭代收敛的途径。还讨论了半拉格朗日守恒格式的构造问题。最后 ,对目前广泛使用的全球谱模式 ,讨论了其长处、局限和发展前景 ,并简单介绍了谱元方法。 展开更多
关键词 守恒 隐式 拉格朗日 谱元方法 时间离散 迭代收敛 构造 数值预报模式 地形 数值模式
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渤、黄海强温跃层数值预报模式 被引量：5
9
作者 王宗山 徐伯昌 +2 位作者 金梅兵 邹娥梅 李繁华 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期1-9,共9页
对前人关于水温垂直结构计算、模拟和预报研究成果进行了评价，并在此基础上建立了考虑海面吸收辐射和透射辐射、地形、风、海流、界面摩擦及其引起的混合作用的强温跃层三维数值预报模式。该模式行动的驱动量仅为风和气温场资料，因而... 对前人关于水温垂直结构计算、模拟和预报研究成果进行了评价，并在此基础上建立了考虑海面吸收辐射和透射辐射、地形、风、海流、界面摩擦及其引起的混合作用的强温跃层三维数值预报模式。该模式行动的驱动量仅为风和气温场资料，因而具有较好的实用性；此外，从试报的结果看，效果是令人满意的。 展开更多
关键词 渤海 黄海 温跃层 数值预报模式 水温
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GPS观测资料应用于中尺度数值预报模式的初步研究 被引量：25
10
作者 袁招洪 丁金才 陈敏 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期200-212,共13页
利用建立在长江三角洲地区GPS观测网中 11个站点的可降水量资料 ,对 2 0 0 2年 6月 2 3～ 2 4日影响长江三角洲地区的降水过程进行了MM5模式初始湿度场调整和Nudging同化试验。试验表明 :利用GPS测量的可降水量对模式初始湿度场进行调... 利用建立在长江三角洲地区GPS观测网中 11个站点的可降水量资料 ,对 2 0 0 2年 6月 2 3～ 2 4日影响长江三角洲地区的降水过程进行了MM5模式初始湿度场调整和Nudging同化试验。试验表明 :利用GPS测量的可降水量对模式初始湿度场进行调整能明显增强模式初始场描述水汽分布的能力 ,从而有效地控制模式积分初期对可降水量预报的误差 ,并对模式 6h累积降水量预报有较明显的改善作用。利用Nudging技术同化GPS可降水量资料对MM5预报效果改善较小 ,并且Nudging系数的增加对预报效果的影响不大。总体上 ,利用GPS可降水量资料调整模式初始湿度场对模式 6h累积降水预报效果的改善明显好于连续Nudging同化。试验还表明 :GPS资料对模式初始湿度场调整改善模式对累积降水量的预报主要是通过改善网格降水预报来实现的 ,而Nudging同化主要是通过改善次网格降水而提高模式降水预报能力的。 展开更多
关键词 GPS观测资料 中尺度数值预报模式 可降水量 同化
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LASGη坐标有限区域数值预报模式对一次登陆台风特大暴雨的数值试验 被引量：41
11
作者 蔡则怡 宇如聪 《大气科学》 CSCD 北大核心 1997年第4期459-470,共12页
本文用ＬＡＳＧη坐标有限区域数值预报模式，对１９７５年８月河南地区登陆台风特大暴雨进行了数值试验。这次暴雨有很强的局地性，主要表现在水文站的雨量极值远超过气象站的最大雨量值，为３～１６倍。一般有限区域数值预报模式预报... 本文用ＬＡＳＧη坐标有限区域数值预报模式，对１９７５年８月河南地区登陆台风特大暴雨进行了数值试验。这次暴雨有很强的局地性，主要表现在水文站的雨量极值远超过气象站的最大雨量值，为３～１６倍。一般有限区域数值预报模式预报的雨量都比气象站的最大雨量值小。与水文站的雨量极值相差更远。ＬＡＳＧη坐标有限区域数值预报模式考虑了我国复杂的地形作用，具有能量和质量守恒的动力框架，考虑了与降水有关的主要物理过程。用该模式对著名的“７５·８”特大暴雨５～７日３天３次暴雨作了２４小时数值试验，取得了较好的预报结果：其预报最大雨量为气象站的最大雨量值的１～５倍，达水文站的雨量极值的３４％～４９％，为模式网格面积平均的最大深度的５４％～９８％。预报最大雨量中心位置偏离气象站雨量中心的距离约为０．６７～１．４７个网格距，偏离雨量极值的水文站的距离为０．２３～１．０７个网格距。这３次特大暴雨的强度、位置和其变化趋势的预报都与实况相近。同时，模式对暴雨系统和大尺度形势的预报也都与实况基本一致。该模式之所以对这种局地性很强的突发性特大暴雨有较好的预报能力，是由于它有较强的地形处理能力。还有，由控制试验和４种地形敏感性试验的结果可见，山脉的相? 展开更多
关键词 台风 暴雨 Η坐标 地形影响 数值预报模式
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YW-SWP海浪数值预报模式及其应用 被引量：11
12
作者 尹宝树 王涛 范顺庭 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期293-300,共8页
YW－SWP海浪数值预报模式考虑了地形引起的折射效应和波波间非线性能量转移，采用了新的风输入源函数和文氏理论风浪谱，使模式不仅适合深浅水，且有更适合我国海区的特色;另外，计算中对风场采取了一种加权平均的处理技术。应用于渤海... YW－SWP海浪数值预报模式考虑了地形引起的折射效应和波波间非线性能量转移，采用了新的风输入源函数和文氏理论风浪谱，使模式不仅适合深浅水，且有更适合我国海区的特色;另外，计算中对风场采取了一种加权平均的处理技术。应用于渤海个例检验及对温坨子站的后报结果表明，本模式有相当好的可靠和准确性。折射效应在20m以上水深影响不明显，但在大约10m水深的浅水区影响达30cm。 展开更多
关键词 海浪 数值预报模式 折射影响
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中国近海异常海温数值预报模式研究Ⅱ.因子分析和试预报 被引量：7
13
作者 王赐震 李许花 +1 位作者 戚建华 苏育嵩 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期19-26,共8页
首先对近海异常海温模式的主要影响因子作了概量估计。在此基础上对形成异常高温和异常低温的有利天气系统、主要影响因子和形成时间尺度进行了比较，进而对试预报（后报）个例的选取、初值的形成、试预报结果及其检验进行了说明。最后... 首先对近海异常海温模式的主要影响因子作了概量估计。在此基础上对形成异常高温和异常低温的有利天气系统、主要影响因子和形成时间尺度进行了比较，进而对试预报（后报）个例的选取、初值的形成、试预报结果及其检验进行了说明。最后对这一研究进行了总结和讨论。 展开更多
关键词 近海 异常海温 因子分析 数值预报模式 海温
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广州区域数值预报模式并行化计算 被引量：9
14
作者 袁金南 王在志 薛纪善 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第5期556-563,共8页
采用消息传递方式 (MPI)对最近发展的广州区域数值预报模式进行了并行化计算研究。根据模式的结构和计算过程特点 ,模式适合采用水平分区方案进行并行计算处理。在曙光 30 0 0并行计算机上分别采用一维和二维分区并行方案实现了模式的... 采用消息传递方式 (MPI)对最近发展的广州区域数值预报模式进行了并行化计算研究。根据模式的结构和计算过程特点 ,模式适合采用水平分区方案进行并行计算处理。在曙光 30 0 0并行计算机上分别采用一维和二维分区并行方案实现了模式的并行化计算 ,并对模式的并行效率、并行加速比和并行通讯时间百分比等做了测试。对测试结果的分析表明 :采用 8个CPU时 ,两种方案都能在 1h内完成 72h的预报 ,一维分区方案的并行效率则保持在 90 %左右 ,可以满足业务运行需要。当模式使用 8个以上CPU时 ,通讯时间迅速增加并超过了计算时间的 5 0 %,模式并行效率明显下降。CPU相同时 。 展开更多
关键词 并行效率 CPU 分区 并行化 曙光3000 消息传递 并行计算机 数值预报模式 下降 计算时间
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基于数值预报模式的柘溪水库流域径流预报系统 被引量：5
15
作者 郭俊 陆佳政 +2 位作者 张杰 杨莉 张勇传 《人民长江》 北大核心 2017年第6期28-32,共5页
水库的优化调度运行需要依赖预报准确率高、预见期长的径流预报结果。现有的柘溪水库流域径流预报系统由于未考虑水库流域未来时段的降水过程,径流预报的预见期和准确率无法满足汛期优化调度的要求。为此,在分析柘溪水库流域的水文和气... 水库的优化调度运行需要依赖预报准确率高、预见期长的径流预报结果。现有的柘溪水库流域径流预报系统由于未考虑水库流域未来时段的降水过程,径流预报的预见期和准确率无法满足汛期优化调度的要求。为此,在分析柘溪水库流域的水文和气候特征基础上,提出了数值预报模式和水文模型的耦合预报框架,设计了基于数值预报模式的柘溪水库流域径流预报系统架构,阐述了系统的主要功能与逻辑结构。通过系统的应用,可为提高汛期洪水的利用率、减少弃水、提高发电和防洪效益提供重要决策支撑。 展开更多
关键词 数值预报模式 径流预报 JAVAFX 系统集成 柘溪水库
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大气数值预报模式中高度地形追随坐标的设计研究:理论分析与理想试验 被引量：12
16
作者 李超 陈德辉 李兴良 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1247-1259,共13页
采用一种统一的地形追随坐标的形式,对Gal-Chen&Somerville(简称Gal.C.S坐标)、平缓坐标(smoothed levelverti calcoordinate,简称SLEVE坐标)等几种典型的高度地形追随坐标进行了气压梯度力计算误差影响和二维质量平流试验的理论分... 采用一种统一的地形追随坐标的形式,对Gal-Chen&Somerville(简称Gal.C.S坐标)、平缓坐标(smoothed levelverti calcoordinate,简称SLEVE坐标)等几种典型的高度地形追随坐标进行了气压梯度力计算误差影响和二维质量平流试验的理论分析,并与一种新提出的高度地形追随坐标——三角函数平缓坐标(简称COS坐标)进行比较。气压梯度力计算误差分析结果显示,与Gal.C.S坐标相比,单尺度平缓坐标(简称SLEVE1坐标)、双尺度平缓坐标(简称SLEVE2坐标)和COS坐标在减小气压梯度力计算误差上有不同程度的改进,SLEVE2坐标和COS坐标比其他两种坐标更具优势,衰减系数b和坐标转换的雅可比项对减小误差起决定性作用。二维质量平流试验也有类似的结果,与无地形的参考试验结果相比,COS坐标的质量输送计算误差最小,且经优化的COS坐标的质量输送计算误差几乎和参考计算误差完全重合,在4种坐标中最优。 展开更多
关键词 大气数值预报模式 高度地形追随坐标 气压梯度力计算误差 二维质量平流扩散
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基于η数值预报模式的四川盆地泥石流滑坡预报系统 被引量：4
17
作者 郁淑华 徐会明 +1 位作者 何光碧 高文良 《气象》 CSCD 北大核心 2005年第6期47-50,共4页
通过对近11年四川盆地发生泥石流和滑坡灾害的气象成因分析,进行了泥石流和滑坡预测模型的研究和对四川盆地强降水η数值预报模式产品释用研究。在上述研究基础上,建立了η数值预报模式产品释用四川盆地泥石流和滑坡预报系统。经2003年... 通过对近11年四川盆地发生泥石流和滑坡灾害的气象成因分析,进行了泥石流和滑坡预测模型的研究和对四川盆地强降水η数值预报模式产品释用研究。在上述研究基础上,建立了η数值预报模式产品释用四川盆地泥石流和滑坡预报系统。经2003年业务试运行,效果好。 展开更多
关键词 数值预报模式 四川盆地 预报系统 泥石流 产品释用 2003年 成因分析 滑坡灾害 预测模型 强降水 试运行 气象
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短时风暴数值预报模式研究──Ⅰ．模式的理论框架 被引量：19
18
作者 周晓平 王东海 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第1期1-11,共11页
本文致力于发展一个旨在用于中－β尺度天气系统研究和预报对流风暴的数值预报模式（中－β模式）。模式的动力学框架为三维非静力可压缩的完全弹性模型，对声波的处理采用时间分离求解及阻尼和压缩方法，模式只选择了对风暴系统短时预... 本文致力于发展一个旨在用于中－β尺度天气系统研究和预报对流风暴的数值预报模式（中－β模式）。模式的动力学框架为三维非静力可压缩的完全弹性模型，对声波的处理采用时间分离求解及阻尼和压缩方法，模式只选择了对风暴系统短时预报有重要意义的一些物理过程，从而简化了模式的参数化方法，节省了计算量。 展开更多
关键词 风暴 数值预报模式 中尺度天气系统
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短时风暴数值预报模式研究Ⅱ．模式的基础试验结果 被引量：10
19
作者 王东海 周晓平 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第3期279-289,共11页
基础性试验和实测风暴个例的半理想化模拟试验结果表明，该模式能抓住对流风暴系统的主要特征，具有一定的模拟能力，可作为未来发展临近业务数值预报模式的基础。
关键词 风暴 数值预报模式 基础试验 中尺度天气
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曙光高性能计算机在数值预报模式中的应用 被引量：11
20
作者 王俊超 彭涛 冯光柳 《计算机技术与发展》 2014年第10期178-181,185,共5页
文中首先介绍了中国气象局武汉暴雨研究所高性能计算机应用现状和目前的模式业务系统,针对气象预报模式精细化对计算能力的更高需求,中国气象局武汉暴雨研究所采用曙光高性能计算机集群对原有集群系统进行升级,升级后的计算节点CPU可提... 文中首先介绍了中国气象局武汉暴雨研究所高性能计算机应用现状和目前的模式业务系统,针对气象预报模式精细化对计算能力的更高需求,中国气象局武汉暴雨研究所采用曙光高性能计算机集群对原有集群系统进行升级,升级后的计算节点CPU可提供11.40 TFlops的双精浮点计算能力;其次,讨论了升级后的高性能计算机几个关键技术的现状并对未来进行展望;最后以WRF模式为例,对升级后的高性能计算机的性能进行了分析,得到了较好的加速比。结果表明:新升级的集群系统将大大节省区域高分辨数值预报模式运算时间,有助于提高科研成果的转化效率。 展开更多
关键词 高性能计算机 数值预报模式 并行计算 加速比
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