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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
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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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数值预报中气象卫星资料同化前处理技术进展 被引量:3
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作者 马刚 黄静 +5 位作者 巩欣亚 希爽 薛蕾 李娟 张鹏 龚建东 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期142-155,共14页
在数值天气预报变分同化中,利用同化前处理将卫星资料完成有效信息优选、资料拼接和稀疏化、初级通道选择、下边界参数耦合等处理,实现卫星资料同化对数值天气预报业务的正贡献,是决定海量卫星资料同化效率、质量和效果的重要环节。针... 在数值天气预报变分同化中,利用同化前处理将卫星资料完成有效信息优选、资料拼接和稀疏化、初级通道选择、下边界参数耦合等处理,实现卫星资料同化对数值天气预报业务的正贡献,是决定海量卫星资料同化效率、质量和效果的重要环节。针对多种格式的卫星资料,中国气象局研发标准格式的高时效卫星资料拼接等技术,有效减小整轨卫星资料时间滞后对数值天气预报业务的负面影响。对于风云气象卫星资料,将云和降水检测、资料质量分析等处理置于同化前处理中,实现多光谱资料融合的同化预质量控制,保证了风云卫星微波温度探测资料和红外高光谱资料的同化正贡献。利用统一资料格式对预处理卫星资料进行再处理,拓展针对卫星成像和主动探测资料的处理,将卫星资料同化的部分质量控制功能置于卫星资料同化前处理中,是风云卫星资料同化前处理技术发展的重要趋势。 展开更多
关键词 数值天气预报 气象卫星资料 同化前处理
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美国气象学会第20届中尺度过程会议和第28届数值预报会议概述
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作者 郑永光 陈敏 陈炯 《气象科技进展》 2024年第4期77-80,共4页
精准天气预报的核心对象是中小尺度天气。强降水和强对流天气的精准预报是世界性难题。2023年美国气象学会第20届中尺度过程会议和第28届数值预报会议关注强对流天气等中尺度过程的精细机理研究、超高分辨率数值模拟、物理过程、资料同... 精准天气预报的核心对象是中小尺度天气。强降水和强对流天气的精准预报是世界性难题。2023年美国气象学会第20届中尺度过程会议和第28届数值预报会议关注强对流天气等中尺度过程的精细机理研究、超高分辨率数值模拟、物理过程、资料同化技术、一体化模式系统等。提升该类天气的精准预报能力的科学基础是继续深入认识其物理规律和机制,核心是发展先进的精细数值天气预报模式、资料同化技术及其后处理技术等。 展开更多
关键词 美国气象学会 中小尺度天气 强对流天气 数值预报 中尺度过程 预报能力 天气预报 物理过程
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一种CMA数值预报模式代码质量检测方法与实现
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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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CMA高分辨区域集合预报系统支撑北京冬奥会气象服务保障的评估分析 被引量:10
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作者 邓国 戴玲玲 +4 位作者 周玉淑 陈静 李红祺 陈法敬 王继志 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第2期129-148,共20页
冰雪运动项目与气象条件关系密切,气象条件是冬奥会赛事顺利进行的关键因素之一。中国气象局地球系统数值预报中心根据2022年北京冬奥会比赛气象保障需求,基于多尺度混合初值扰动方法和侧边界扰动方法,初步建立了高分辨率区域集合预报... 冰雪运动项目与气象条件关系密切,气象条件是冬奥会赛事顺利进行的关键因素之一。中国气象局地球系统数值预报中心根据2022年北京冬奥会比赛气象保障需求,基于多尺度混合初值扰动方法和侧边界扰动方法,初步建立了高分辨率区域集合预报试验系统,针对北京冬奥会比赛同期时段开展了连续试验。初步试验统计结果表明:主要预报变量高、中、低层等压面要素集合平均值的均方根误差基本小于等于控制预报误差,体现了集合平均相对于单一确定性预报的优势;地面要素风和降水预报效果较好,但温度24 h预报偏差高于2℃,距离精准冬奥气象保障还有一定差距。针对试验期间两次寒潮大风过程开展了高分辨率区域集合预报,天气学分析的检验结果表明,集合预报产品可以比较准确地描述地面温度主要分布特征、寒潮移动过程和降水预报,为预报员提供寒潮标准24 h变温预报、大风预报等有价值的概率预测信息。基于诊断方法开发了能见度、大风、降水相态等对冬奥赛事运行和运动员表现有重要影响的天气要素集合预报产品,初步试验结果表明不同集合成员的取舍对能见度预报反应敏感,具有一定预报能力,但预报范围偏大,数值偏低,需进一步改进;阵风预报与实况大值区分布比较一致,降水相态预报与观测分布吻合,雨雪分界线,降雨、雨夹雪、雪、冰粒落区范围合理,进一步提升了北京冬奥会气象的保障能力。 展开更多
关键词 高分辨率 区域集合预报 冬季奥运会 气象保障
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CMA全球数值预报系统东亚地区中期大尺度预报误差溯源初步探究:个例分析 被引量:2
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作者 彭飞 李晓莉 +1 位作者 赵滨 陈静 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第6期665-676,共12页
全球业务数值模式存在偶发的中期预报时效误差极端大的问题,对其溯源可为模式和同化系统改进提供重要参考。分析2020年1—2月中国气象局高分辨率全球同化预报系统(CMA-GFS)和较低分辨率全球集合预报系统(CMA-GEPS)业务预报在中期时效(6... 全球业务数值模式存在偶发的中期预报时效误差极端大的问题,对其溯源可为模式和同化系统改进提供重要参考。分析2020年1—2月中国气象局高分辨率全球同化预报系统(CMA-GFS)和较低分辨率全球集合预报系统(CMA-GEPS)业务预报在中期时效(6 d)的预报误差,利用集合敏感性分析方法,对东亚地区具有极端中期预报误差的一个个例(2020年2月8日12 UTC起报)进行了预报误差溯源研究。由CMA-GFS预报误差的时空演变特征及基于CMA-GEPS系统的集合敏感性分析结果得到了一个关于预报误差关键源区的初步推断,即为位于东亚上游地区的大西洋及欧洲西部地区(20°~90°N、90°W~60°E)。进而,将CMA-GEPS系统控制预报位于上述误差关键源区的初值替换为最优集合成员初值后,预报结果显示东亚地区500 hPa位势高度中期预报误差显著减小,不到原预报误差的50%,这进一步验证了识别出的关键误差源区的有效性。 展开更多
关键词 中期预报 误差溯源 集合预报 集合敏感性
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数值预报中试系统设计与关键技术实现 被引量:1
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作者 赵春燕 周斌 +3 位作者 胡江凯 王彬 孙婧 赵滨 《电子技术应用》 2023年第3期106-113,共8页
气象数值预报模式是数值天气预报业务的重要基础,模式的研发改进需要在高性能计算环境中不断地开展模拟试验来检验评估预报效果。针对气象科学家手工编排批处理脚本开展数值模拟试验方式中存在的不便捷、耗时长、不可见、底层细节复杂... 气象数值预报模式是数值天气预报业务的重要基础,模式的研发改进需要在高性能计算环境中不断地开展模拟试验来检验评估预报效果。针对气象科学家手工编排批处理脚本开展数值模拟试验方式中存在的不便捷、耗时长、不可见、底层细节复杂、试验分析比对困难等问题,采用C/S架构,基于Python和工作流技术,设计实现了可视化界面交互“建模-计算-监控-分析-管理-共享”全流程集成应用的数值预报中试系统。应用结果表明,系统提升了模式研发试验效率和高性能计算机系统的易用性,在数值天气预报模式研发中试中发挥重要支撑作用,扩展性良好。 展开更多
关键词 数值预报模式 模式试验 中试 高性能计算 工作流 交互界面
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冰雹微物理过程影响对流云降水的数值模拟个例研究
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作者 李喆 陈小敏 +3 位作者 刘奇俊 马占山 江源 黄丽萍 《气象》 北大核心 2025年第2期182-190,共9页
使用高分辨率的中尺度天气数值预报系统CMA-MESO,在微物理方案中增加冰雹微物理过程,对山东一次对流云降水过程进行了数值模拟。通过对比分析,研究冰雹微物理影响对流云降水过程的机制和该模式对雹云降水过程的预报能力。结果显示,CMA-M... 使用高分辨率的中尺度天气数值预报系统CMA-MESO,在微物理方案中增加冰雹微物理过程,对山东一次对流云降水过程进行了数值模拟。通过对比分析,研究冰雹微物理影响对流云降水过程的机制和该模式对雹云降水过程的预报能力。结果显示,CMA-MESO模式能够较好地模拟这次对流降水过程,与观测相比,模式结果中的飑线生命周期与实况相当,降水分布及量级与实况接近。模拟区域平均液水、冰水路径,控制组大于含冰雹的试验组,在对流发展时,试验组对流核心区垂直速度略有增强,其余时刻有所下降。当冰雹产生时,由于冰雹的下落速度强于其他水凝物,在下落过程中融化吸热试验组强于控制组,抑制了对流的发展。增加冰雹会影响对流降水,试验组的中雨[1~10 mm·(24 h)^(-1)]面积占总降水面积比例减少,而大雨及以上[>10 mm·(24 h)^(-1)]面积占总降水面积比例稍有增加。就降水量而言,增加冰雹后,试验组的中小量级降水强度无明显变化,而大雨及以上量级降水的强度增大。 展开更多
关键词 CMA-MESO 冰雹 云微物理方案 对流云降水
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青藏高原观测对2020年长江中下游地区梅雨降水过程预报的影响
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作者 庄照荣 田伟红 +1 位作者 陈雨潇 陈静 《大气科学学报》 北大核心 2025年第2期217-228,共12页
青藏高原对我国气候、天气有重要的影响,青藏高原地区的观测分布相对于我国东部区域虽然密度稀疏,但对我国东部长江中下游地区预报有一定的影响。本文利用CMA-MESO快速更新循环系统对2020年7月上旬长江中下游地区的梅雨天气过程进行模拟... 青藏高原对我国气候、天气有重要的影响,青藏高原地区的观测分布相对于我国东部区域虽然密度稀疏,但对我国东部长江中下游地区预报有一定的影响。本文利用CMA-MESO快速更新循环系统对2020年7月上旬长江中下游地区的梅雨天气过程进行模拟,研究青藏高原地区观测资料的缺失对下游地区天气系统预报的影响。试验结果表明,青藏高原地区的观测资料缺失明显影响长江中下游地区24~72h的地面2m温度和10m风场预报质量,对前3d的降水预报也有显著负贡献。目标区观测资料影响估计也表明,青藏高原观测资料的影响主要在长江中下游地区,24~72h的预报信号方差在长江中下游地区最大。因此,改进长江中下游地区预报质量也需要考虑青藏高原的观测资料影响。另外,针对我国东部区域进行高分辨率模式模拟时,往往研究区域范围不包括青藏高原地区,但研究区域外的观测和预报信息时空传播对预报的影响也不可忽视。 展开更多
关键词 青藏高原观测 梅雨期降水 三维变分 CMA-MESO 快速更新分析预报
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台风“暹芭”残余环流引发中国东部暴雨的影响原因及数值模拟研究
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作者 马怡轩 于翡 徐国强 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期834-844,共11页
台风“暹芭”不仅是2022年首个登陆中国的台风,也是自2015年台风“彩虹”以来登陆粤西的最强台风,其登陆后减弱的残余环流不断北移,深入内陆与中纬度西风槽相结合,给我国东部地区带来了影响范围广且持续性强的暴雨过程,为了研究引起这... 台风“暹芭”不仅是2022年首个登陆中国的台风,也是自2015年台风“彩虹”以来登陆粤西的最强台风,其登陆后减弱的残余环流不断北移,深入内陆与中纬度西风槽相结合,给我国东部地区带来了影响范围广且持续性强的暴雨过程,为了研究引起这种罕见天气过程的影响因子,基于区域中尺度预报系统CMA-MESO(China Meteorological Administration Mesoscale Model)5.1版本对台风“暹芭”残余环流北上过程共设计6组试验进行数值模拟和诊断分析。结果表明:台风“暹芭”东西两侧的南亚高压和副热带高压两个反气旋有利于低压环流北上,在我国东部广阔平原和丘陵的地形条件下,槽前西南气流不断引导其快速向东北方向移动;台风“暹芭”进入渤海后,受槽后干冷空气影响,冷空气入侵环流底部,斜压性增强,暖湿气流显著抬升,对流不稳定结构进一步增强;同时有来自南海的深厚西南暖湿气流和台风“艾利”外围源源不断的水汽输送,在地形、动热力和水汽条件的共同作用下,台风“暹芭”残余环流在我国东部引发大暴雨过程。 展开更多
关键词 台风“暹芭” 地形 西风槽 水汽 暴雨
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基于风云三号卫星组网微波湿度计观测资料的西南涡预报晴空同化初步分析
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作者 姜祈帆 陈科艺 +2 位作者 希爽 张利红 范娇 《大气科学学报》 北大核心 2025年第1期106-121,共16页
从2008年5月发射FY-3A星到2023年相继发射FY-3G星和FY-3F星,风云三号极轨系列卫星观测网越发完善,使得卫星资料在时间和空间上的分辨率都得到很大提高,促进了我国数值天气预报的发展。西南涡受复杂地形影响而生成于青藏高原东侧700~850 ... 从2008年5月发射FY-3A星到2023年相继发射FY-3G星和FY-3F星,风云三号极轨系列卫星观测网越发完善,使得卫星资料在时间和空间上的分辨率都得到很大提高,促进了我国数值天气预报的发展。西南涡受复杂地形影响而生成于青藏高原东侧700~850 hPa高度,是影响我国夏季暴雨的主要天气系统。本研究基于WRF模式及WRFDA同化系统,利用FY-3C和FY-3D卫星组网微波湿度计观测资料进行晴空同化试验,并探究不同稀疏化设置对预报的影响。结果表明:与星下点分辨率相近的30 km稀疏化设置对于同化和预报的效果最好;同化卫星组网资料优于单个卫星资料,从而改善预报降水落区,降低大量级降水的虚报率,使降水预报准确率得到提高;单独同化FY-3C星微波湿度计资料对湿度场预报的积极影响更大,而单独同化FY-3D星微波湿度计资料对风场的预报改善更好。 展开更多
关键词 西南涡 风云三号卫星 MWHS-2辐射率资料 组网同化 稀疏化设置
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微波辐射资料同化对华北“23·7”极端暴雨预报影响
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作者 钟霈雯 陈耀登 +3 位作者 谢彦辉 陈敏 范水勇 李娟 《应用气象学报》 北大核心 2025年第2期142-154,共13页
为考察中国气象局中尺度天气数值预报系统(CMA-MESO)同化多源极轨卫星微波辐射资料在极端暴雨事件预报中的应用能力及效果,针对晨昏、上午和下午3种轨道卫星微波温度探测通道辐射资料,开展质量控制、偏差订正及其统计特征分析,评估多源... 为考察中国气象局中尺度天气数值预报系统(CMA-MESO)同化多源极轨卫星微波辐射资料在极端暴雨事件预报中的应用能力及效果,针对晨昏、上午和下午3种轨道卫星微波温度探测通道辐射资料,开展质量控制、偏差订正及其统计特征分析,评估多源极轨卫星微波辐射资料同化应用对华北“23·7”极端暴雨事件的预报影响。结果表明:多源微波温度探测通道辐射资料同化有效改善模式初始场温度;降低模式预报场的温度、湿度和风场误差;提高降水预报准确性,尤其改善了24 h时效特大暴雨量级(不低于250 mm)降水预报,临界成功指数评分改进率达14%。诊断分析表明:同化多源极轨卫星微波温度探测通道辐射资料后,模式对强降水区域的动力、热力、水汽条件模拟更强且更有利于强对流发展,有效提高了对此次暴雨过程的降水预报能力。 展开更多
关键词 多源极轨卫星 微波辐射资料同化 CMA-MESO模式 暴雨预报
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尺度适应积云对流参数化方案对台风“暹芭”的数值模拟
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作者 马怡轩 徐国强 于翡 《海洋气象学报》 2025年第1期34-44,共11页
传统的积云对流参数化方案难以较好地适用于高水平分辨率,特别是10 km以下水平分辨率的降水数值模拟,尺度适应(scale-aware)积云对流参数化方案是对此进行改进的有效方法。在中国气象局中尺度模式(China Meteorological Administration ... 传统的积云对流参数化方案难以较好地适用于高水平分辨率,特别是10 km以下水平分辨率的降水数值模拟,尺度适应(scale-aware)积云对流参数化方案是对此进行改进的有效方法。在中国气象局中尺度模式(China Meteorological Administration MESOscale model,CMA-MESO)中应用尺度适应KFeta(Kain-Fritsch eta)积云对流参数化方案对台风“暹芭”进行800 m、1 km、3 km、10 km和20 km这5种水平分辨率的数值模拟试验。结果表明:(1)随着水平分辨率的提高,尺度适应KFeta积云对流参数化方案模拟的降水强度和落区更接近实况,显著减少了由积云引起的虚假性降水,提高了网格降水量。(2)随着对流强度减弱,尺度适应KFeta积云对流参数化方案TS(threat score)评分优势逐渐凸显,空报率和漏报率明显改善。(3)在降水最大时刻的强对流区域,尺度适应KFeta积云对流参数化方案雷达组合反射率因子的模拟结果更优。整体来看,尺度适应KFeta积云对流参数化方案在对流强度较弱的条件下表现更出色,为改进现行数值模式强降水预报提供了参考。 展开更多
关键词 CMA-MESO模式 KFeta方案 积云对流参数化方案 台风“暹芭”
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基于再分析数据和集合预报产品的对流潜势评估
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作者 王婧卓 陈静 +1 位作者 马若赟 梁晨 《应用气象学报》 北大核心 2025年第2期218-232,共15页
该文对比2023年7月1日—9月30日欧洲中期天气预报中心第5代再分析数据(ECWMF reanalysis version5,ERA5)、中国气象局全球再分析数据(CMA global reanalysis,CRA)、中国气象局全球集合预报系统(CMA-Global Ensemble Prediction System,C... 该文对比2023年7月1日—9月30日欧洲中期天气预报中心第5代再分析数据(ECWMF reanalysis version5,ERA5)、中国气象局全球再分析数据(CMA global reanalysis,CRA)、中国气象局全球集合预报系统(CMA-Global Ensemble Prediction System,CMA-GEPS)控制预报产品与无线电探空仪观测数据计算的对流潜势指数,并利用国家雷电探测系统闪电定位数据识别雷暴潜势阈值。结果表明:ERA5数据的对流有效位能误差最小,与观测数据相关系数最高,CMA-GEPS控制预报产品次之,而CRA数据的对流有效位能存在正误差,且分布较为离散。复合参数表现与对流有效位能一致。ERA5数据、CRA数据、CMA-GEPS控制预报产品与观测数据的垂直风切变相关系数较高,但均存在较小的负平均误差。与0~6 km垂直风切变相比,ERA5数据、CRA数据、CMA-GEPS控制预报产品的0~1 km垂直风切变与观测数据的相关系数更低,平均误差更高,不宜用于开展对流潜势指数研究。对流有效位能和复合参数可在一定程度上区分雷暴事件和非雷暴事件,但潜势预报阈值会随着数据和区域的不同发生变化,是一种概率指标。 展开更多
关键词 再分析数据 模式预报产品 对流潜势指数 雷暴潜势阈值
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观测系统模拟试验(OSSE)及其在海洋气象中的应用
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作者 何志伟 徐晶 +2 位作者 翁富忠 林晖 朱建广 《气象科技进展》 2024年第2期33-42,55,共11页
与陆地相比,广阔的海洋上常规气象观测相对稀疏,且海上观测成本较高,制约了海洋气象学科的发展。如何利用有限的资源,合理选择观测种类并进行观测布局,以提高海洋气象监测能力和预报准确度,是海洋气象学的重要研究内容之一。目标观测的... 与陆地相比,广阔的海洋上常规气象观测相对稀疏,且海上观测成本较高,制约了海洋气象学科的发展。如何利用有限的资源,合理选择观测种类并进行观测布局,以提高海洋气象监测能力和预报准确度,是海洋气象学的重要研究内容之一。目标观测的方法可以识别敏感区,主要用于区域高影响天气的研究中。观测系统模拟试验(OSSE)采用模式模拟的观测,能显著节省观测成本,并且可用于全球和区域的观测布局策略研究。本文对OSSE进行了详细介绍,总结了近年来国内外在OSSE上取得的进展,并对未来的发展方向进行了展望,重点论述三个方面:OSSE的验证、校正方法及之前的使用误区;在海洋气象方向有较大发展潜力的新观测手段和观测策略的评估;耦合OSSE的发展和强耦合同化技术为OSSE研究带来的新机遇。 展开更多
关键词 观测系统模拟试验(OSSE) 海洋气象 观测策略
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水平分辨率对CMA-REPS集合预报技巧的影响
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作者 叶茂 陈良吕 王婧卓 《气象》 北大核心 2025年第2期153-166,共14页
中国气象局地球系统数值预报中心目前正在研发3 km水平分辨率的区域集合预报系统,鉴于西南地区复杂的地形和天气背景以及CMA区域模式在西南地区的降水预报产品适用性不强等问题,拟在研发过程中重点关注提高CMA区域集合预报系统水平分辨... 中国气象局地球系统数值预报中心目前正在研发3 km水平分辨率的区域集合预报系统,鉴于西南地区复杂的地形和天气背景以及CMA区域模式在西南地区的降水预报产品适用性不强等问题,拟在研发过程中重点关注提高CMA区域集合预报系统水平分辨率对西南地区降水预报的影响。鉴于此,文章基于CMA区域集合预报系统设计水平分辨率为3 km和10 km的两组集合预报试验,针对西南地区复杂地形下2020年8月四川盆地西部频繁的降水过程开展为期25 d的连续试验,并对试验结果进行检验评估和对比分析。结果表明,提高水平分辨率有助于增大各垂直层次的扰动能量,更好地描述中小尺度波动的预报不确定性。由等压面和地面要素检验可知,提高水平分辨率有助于增大集合离散度,改进风场、温度和降水的概率预报技巧,提高降水预报的准确率,但3 km集合预报系统仍存在离散度明显不足的问题。强降水个例分析表明,提高水平分辨率有助于更精细地模拟多尺度地形,更准确地反映暴雨区的水汽条件和动力结构,从而提升对强降水的预报效果。 展开更多
关键词 区域集合预报 集合预报技巧 水平分辨率 西南地区
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建立我国数值预报同化诊断系统的行动方案顶层设计
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作者 朱国富 《气象科技进展》 2023年第5期22-27,共6页
数值预报系统已经发展成非常复杂的系统,对如此复杂的系统进行有效和协调的诊断是必要的。数值预报诊断是“基于问题、归于理解和终于协作”来解决问题而推动数值预报系统的进展。诊断一直是欧洲中期天气预报中心(ECMWF)研究和开发的一... 数值预报系统已经发展成非常复杂的系统,对如此复杂的系统进行有效和协调的诊断是必要的。数值预报诊断是“基于问题、归于理解和终于协作”来解决问题而推动数值预报系统的进展。诊断一直是欧洲中期天气预报中心(ECMWF)研究和开发的一个活跃领域。面向ECMWF发展“从此处向何处去”,一个诊断战略是必不可少的。诊断是面向数值预报系统的所有环节及其组成部分。同化是数值预报的一个主要组成部件,而且它是上接观测、下连预报的一个综采工作面,因此它的诊断范围是巨大的。本文面向CMA四维变分同化系统,思考国际上先进气象业务中心的相关工作,在理解清楚“哪些是基本的”和“客观上必须做的”基础上,以程序流的全过程和业务研发的内在逻辑进行我国同化诊断系统的顶层设计,形成其总体架构,包括同化系统的“输入信息”“执行过程”“输出结果”“参数优化”和“新种类观测资料准入”的诊断,旨在初步形成一套日常例行的同化诊断能力。最后,面向工作的现实状况,提出开启这项工作的主要优先任务和开端性思考,特别是突出了它的前端基础任务和支撑性条件:通用、共用、特别是高度灵活性的同化诊断必备数据库建设;还思考了形成诊断工作固有属性的客观共识和按照它的实际样子,开启和推动中国气象局数值预报同化诊断系统研发基于“问题导向、科学理解和团结协作”的高质量发展。 展开更多
关键词 数值天气预报 资料同化诊断 架构和内容 顶层设计
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“中国天然氧吧”气候生态产品价值分析——以北京怀柔为例
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作者 叶彩华 沙祎 +1 位作者 白韧 刘勇洪 《气象科技》 2025年第1期112-123,共12页
目前基于站点的气候生态资源评估指标还难以反映“中国天然氧吧”局地气候资源优势,且对其潜在的生态服务价值考虑较少。本文以北京怀柔区为例,充分利用遥感资料,首次引入城市热岛强度、生态冷源、植被生态质量等遥感评估指标进一步优... 目前基于站点的气候生态资源评估指标还难以反映“中国天然氧吧”局地气候资源优势,且对其潜在的生态服务价值考虑较少。本文以北京怀柔区为例,充分利用遥感资料,首次引入城市热岛强度、生态冷源、植被生态质量等遥感评估指标进一步优化和完善“中国天然氧吧”气候生态资源评估指标体系,并基于生态系统服务理论分别从固碳释氧、调节气候、净化空气、涵养水源、水土保持等方面构建天然氧吧生态服务价值评估指标体系,进而估算其生态产品服务价值。研究结果显示;引入的多个遥感评估指标可以精细化评估怀柔气候生态资源;怀柔具备创建“中国天然氧吧”所需的气候生态资源优势:全年气候舒适期长达6个月,空气优良天数占比达81%,夏季具有面积比例高达90%的冷凉气候资源,植被生态质量优良等级占全区面积的88%。怀柔“中国天然氧吧”生态产品服务价值为143.993亿元,占当年全区GDP(Gross Domestic Product)收入的32%,其中森林气候调节和净化空气价值占到所有生态服务价值的87.2%。结果表明,新建立的气候生态产品评估体系可以更好地评估“中国天然氧吧”气候生态产品价值。 展开更多
关键词 中国天然氧吧 气候生态产品价值 气候生态资源评估 生态服务价值
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CMA-GFS全球预报系统中的台风初始化 被引量:5
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作者 瞿安祥 麻素红 +1 位作者 张进 刘艳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期269-279,共11页
在CMA-GFS(CMA Global Forecast System)全球四维变分资料同化系统(4DVar)基础上,参照BDA(Bogus Data Assimilation)方法,建立了一个全球模式台风初始化方案。该方案通过4DVar同化窗口吸收诊断处理后的1 h间隔台风中心定位及中心气压信... 在CMA-GFS(CMA Global Forecast System)全球四维变分资料同化系统(4DVar)基础上,参照BDA(Bogus Data Assimilation)方法,建立了一个全球模式台风初始化方案。该方案通过4DVar同化窗口吸收诊断处理后的1 h间隔台风中心定位及中心气压信息,利用模式动力物理约束产生台风环流。同时,考虑到模式对台风的分辨能力,中心气压数据误差采用动态调整技术。2016年西北太平洋22个台风的试验表明,新方案不仅可以促进初始场中台风环流的生成,还可以显著减小CMAGFS全球预报系统的台风路径和强度预报平均误差,具有业务应用前景。 展开更多
关键词 CMA-GFS全球预报系统 台风初始化 四维变分资料同化系统(4DVar) 台风预报
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CMA-MESO逐时快速更新同化预报系统及其短临预报效果初步分析 被引量:3
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作者 庄照荣 江源 +3 位作者 田伟红 黄丽萍 李兴良 邓莲堂 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期925-942,共18页
基于CMA-MESO模式水平3 km分辨率3 h循环的快速更新同化预报系统,本文建立逐小时的分析预报循环系统,并且通过采用5种尺度叠加的高斯相关模型和引入各向异性的水平相关尺度方案来改进背景误差水平相关结构,同时考察引入全球大尺度信息... 基于CMA-MESO模式水平3 km分辨率3 h循环的快速更新同化预报系统,本文建立逐小时的分析预报循环系统,并且通过采用5种尺度叠加的高斯相关模型和引入各向异性的水平相关尺度方案来改进背景误差水平相关结构,同时考察引入全球大尺度信息方案对逐小时循环的分析和预报影响。通过对2020年7月19日华东强对流天气过程的数值模拟表明:(1)逐小时循环吸收了更多的高频观测资料和循环中采用更临近的1 h预报场作为背景场,分析和降水短临预报质量整体比3 h循环有所提高;(2)在区域分析中逐时引入全球预报场的大尺度信息会削弱区域观测资料的影响,对预报会有不利影响;(3)改进的五种尺度叠加高斯相关模型和各向异性的水平相关尺度主要使风场背景误差水平相关系数的描述更接近样本的统计结果,因而在逐1 h循环中风场分析更靠近观测,华东强对流过程的组合反射率和降水短临预报更接近实况。 展开更多
关键词 CMA-MESO 模式 逐时快速更新同化预报 短临预报 强对流 背景误差协方差
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