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5 篇 numerical simula...
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4 篇 北京市气象台
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作者

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SVM方法在释用中的应用研究:预报因子选择

SVM方法在释用中的应用研究:预报因子选择

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：王在文北京城市气象研究所 100089

本文介绍一个应用SVM(支持向量机)方法预报2-m温度的实例中不同预报因子选择对预报效果的影响.给定训练样本集(x1,y1),(x2,y2),……,(xl,yl)其中xi∈RN,为N维向量,yi∈{-1,1}或yi∈{1,2,……,k}或yi∈R;通过训练学习寻求模式M(x),使其... 详细信息

本文介绍一个应用SVM(支持向量机)方法预报2-m温度的实例中不同预报因子选择对预报效果的影响.给定训练样本集(x1,y1),(x2,y2),……,(xl,yl)其中xi∈RN,为N维向量,yi∈{-1,1}或yi∈{1,2,……,k}或yi∈R;通过训练学习寻求模式M(x),使其不但对于训练样本集满足yi=M(xi),而且对于预报数据集:Xl+1,Xl+2,……,Xm同样能得到满意的对应输出值yi.当yi∈{-1,1}时为最简单的二类划分,当yi∈{1,2……,k}时为k类划分,当yi∈R时为函数估计,即回归分析,本文为回归分析.SVM方法在释用方面具有如下优点:(1)传统的统计方法只有在样本数趋向无穷大时其性能才有理论上的保证.对于应用中的有限样本难以取得理想的效果.SVM方法是一种小样本学习方法.(2)SVM可以给出学习结果的推广能力的界.(3)SVM是一种处理非线性分类和非线性回归的有效方法.(4)SVM方法的计算量与样本向量的维数几乎无关,这在某种意义上避免了"维数灾".

关键词： SVM 释用预报因子回归分析

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层状云系过冷云水和冰晶的模拟和观测研究

层状云系过冷云水和冰晶的模拟和观测研究

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：史月琴刘奇俊刘卫国中国气象科学研究院北京100081

本文利用新近耦合到MM5中尺度模式中的CAMS简化混合云方案和Reisner云方案,对河南省2002年10月19日和12月22日的系统性层状云系降雨和降雪个例进行了模拟,重点研究了云中过冷云水和冰晶的分布,并与微波辐射计以及机载PMS粒子测量系统取... 详细信息

本文利用新近耦合到MM5中尺度模式中的CAMS简化混合云方案和Reisner云方案,对河南省2002年10月19日和12月22日的系统性层状云系降雨和降雪个例进行了模拟,重点研究了云中过冷云水和冰晶的分布,并与微波辐射计以及机载PMS粒子测量系统取得的实测云物理资料进行了对比分析.结果表明两方案对层状云降水都有一定的模拟能力,过冷云水、冰晶数浓度的模拟结果与实测比较吻合,而CAMS方案对柱云水量的模拟优于Reisner方案,与实测比较吻合.秋季层状云中过冷云水多而冰晶数浓度较低,冬季层状云中过冷云水少而冰晶数浓度较高,增水潜力秋季大于冬季.说明非静力平衡中尺度模式可以用来分析云场,可以为人工增雨外场试验提供一定的指导作用.

关键词：数值模拟层状云系过冷云水冰晶非静力云场

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高原陡坡地形上空一次中尺度涡旋活动的数值试验

高原陡坡地形上空一次中尺度涡旋活动的数值试验

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：何光碧成都高原气象研究所 610072

本文的主要内容有：1、"8·8"暴雨过程概述。2、数值模拟结果分析。3、地形对中尺度涡旋活动影响的数值试验。4、小结。MM5模式成功地模拟出2003年8月8日～10日发生在四川盆地西北部的大暴雨过程,表明MM5模式对西南复杂... 详细信息

本文的主要内容有：1、"8·8"暴雨过程概述。2、数值模拟结果分析。3、地形对中尺度涡旋活动影响的数值试验。4、小结。MM5模式成功地模拟出2003年8月8日～10日发生在四川盆地西北部的大暴雨过程,表明MM5模式对西南复杂地形条件下出现的强降水具有预报能力.模拟分析表明中尺度涡旋有利于盆地上空正涡度输送和辐合上升运动的维持,有利于降水的维持和强降水的发生.地形对中尺度涡旋活动的影响主要表现在:复杂陡峭的地形扰动有利于中尺度涡旋的出现.保留真实地形,在青藏高原、高原东部到盆地西部,涡旋活动频繁;减少地形高度和坡度,不仅减少了涡的个数,还减弱了涡的强度,并改变了涡的生成源地以及涡的移动路径;不考虑地形使得青藏高原到四川盆地西部涡旋活动明显减少,且涡移动路径加快.仅降低地形高度而不改变地形坡度,对该地区的涡旋活动无明显的影响.仅保留青藏高原地形,高原地区涡旋活动频繁,无地形地区涡明显减少.数值试验还表明涡旋的活动与降水的分布密切相关.

关键词：高原陡坡地形中尺度涡旋活动暴雨过程数值模拟

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2003年沙尘暴天气特征分析研究

2003年沙尘暴天气特征分析研究

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：杨元琴牛若云刘月巍国家气象中心 100081

本文利用常规探空和地面实测资料、T213NWP诊断物理量及卫星遥感监测信息,综合分析研究2003年全国沙尘天气的时空分布特征.结果表明:(1)2003年我国沙尘天气出现的次数较常年同期明显偏少,范围偏小、强度明显偏弱.是过去4年年来的最低值.... 详细信息

本文利用常规探空和地面实测资料、T213NWP诊断物理量及卫星遥感监测信息,综合分析研究2003年全国沙尘天气的时空分布特征.结果表明:(1)2003年我国沙尘天气出现的次数较常年同期明显偏少,范围偏小、强度明显偏弱.是过去4年年来的最低值.(2)沙尘天气的空间分布除主要集中于西北、华北西部及东北中南部地区外,江南东部地区有所扩展,沙尘天气的时间分布呈现出早春无,暮春少,4月集中之特点.(3)冷空气偏弱、气旋活动偏少、大风天气偏少,气温偏高,土壤墒情较好,植被长势好是导致2003春季沙尘天气日数少、范围小、强度弱的可能原因.(4)T213NWP物理量场较好地揭示了局地沙尘暴天气过程的垂直结构.

关键词：时空分布天气特征 T213诊断物理量沙尘暴

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应用GOALS耦合模式进行2003年度气候预测试验

应用GOALS耦合模式进行2003年度气候预测试验

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：柳艳香郭裕福大气科学和流体力学数值模拟国家重点实验室LASG 中国科学院大气物理研究所北京100029

本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和流体力学，数值模拟国家重点实验室研制的全球海洋-大气-陆面系统耦合模式(GOALS4.0),进行2003年夏季降水预测试验.海洋和大气模式采用了逐日通量距平的耦合方案,可有效地抑制耦合过程中的... 详细信息

本文利用中国科学院大气物理研究所大气科学和流体力学，数值模拟国家重点实验室研制的全球海洋-大气-陆面系统耦合模式(GOALS4.0),进行2003年夏季降水预测试验.海洋和大气模式采用了逐日通量距平的耦合方案,可有效地抑制耦合过程中的气候漂移.GOALS4.0模式曾参加了国际耦合模式比较计划(CMIP),表明该模式具有较好的气候模拟能力,它也能较好地模拟东亚及中国区域的气候变化,在预测试验中引入了外强迫因子(太阳活动,温室气体和硫酸盐气溶胶)的当前值.预测试验共用7个初值,即2002年10月25～31日00时的大气初值(取自NCEP资料),积分到2003年的8月31日,然后进行集合,最终得到一个集合的预测结果.主要内容有：1、模式预测结果。2、海温场的影响。3、外强迫因子变化对预测结果影响的比较。

关键词：全球海洋环流模式气候漂移 GOALS耦合模式气候预测外强迫因子

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T213预报产品在2002年冬季阿勒泰地区暖区大降雪过程中的解释检验分析

T213预报产品在2002年冬季阿勒泰地区暖区大降雪过程中的解释检验...

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：庄晓翠赵俊荣刘大锋新疆阿勒泰地区气象台阿勒泰836500

本文采用T213产品预告资料,逐个考察它们对阿勒泰地区暖区大降雪天气过程的预报能力,结果表明:T213预报产品中高度场、气压场、温度场以及温度露点差、相对湿度、水汽通量散度、涡度、垂直速度、风场、流场等预报量对阿勒泰地区暖区大... 详细信息

本文采用T213产品预告资料,逐个考察它们对阿勒泰地区暖区大降雪天气过程的预报能力,结果表明:T213预报产品中高度场、气压场、温度场以及温度露点差、相对湿度、水汽通量散度、涡度、垂直速度、风场、流场等预报量对阿勒泰地区暖区大降雪天气有很好的预报能力;00～72小时的形势预报准确率均较高;而物理量场的00～48小时预报准确率较高,48～72小时预报准确率较低,在预报中需经预报员的经验加以订证;同时说明T213预报产品对次天气尺度、中尺度系统也有一定的预报能力.暖区大降雪天气发生在极涡底部强锋区中的负涡度区后侧、正涡度区前侧的区域、东冷西暖强锋区、低层偏东气流、中层西南气流和高层偏西气流交汇处以及水汽强辐合区、相对湿度大于80％、T-Td≤3.2℃的水汽饱和区的重合区内,且大降雪的量级与各物理量指标大小及持续时间呈正相关关系,大降雪范围与各物理量指标大小的范围也呈正相关关系.从而进一步提高阿勒泰地区暖区大降雪天气的预报准确率,对防灾减灾具有重要的意义.

关键词：暖区大降雪 T213预报产品解释检验阿勒泰地区

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T213预报产品对新疆天山北坡带中部大降水解释检验

T213预报产品对新疆天山北坡带中部大降水解释检验

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：晋绿生赵俊荣新疆石河子气象局石河子832000

本文采用2002～2003年春季至秋季期间逐日的T21348小时预报产品及新疆天山北坡带中部石河子地区各测站的逐日地面降水量资料,逐个解释检验分析它们对新疆天山北坡带中部大降水天气的预报能力,结果表明:新疆天山北坡带中部地区大降水发... 详细信息

本文采用2002～2003年春季至秋季期间逐日的T21348小时预报产品及新疆天山北坡带中部石河子地区各测站的逐日地面降水量资料,逐个解释检验分析它们对新疆天山北坡带中部大降水天气的预报能力,结果表明:新疆天山北坡带中部地区大降水发生在高层锋区、地面锋区或地面高压舌端、中高层强辐散、低层弱辐合区、高低层三股气流汇合区、对流屋中层垂直运动上升区、中尺度偏南风辐合区、对流层低层次天气尺度暖切变的暖区、对流层中低层正涡度前侧的负涡度区、水汽通量散度ra＜0的水汽辐合区、比湿q0＞***-1、相对湿度rh＞80％、T-Td＜3.2℃、水汽通量rf＞40×***-1.s-1的水汽饱和区以及假相当位温@Se强锋区或次天气尺度系统"Ω"型@Se高能轴以北的高能舌端的重合区内,且大降水的量级与锋区强度、各物理量指标大小及持续时间呈正相关,大降水范围与各物理量指标大小的范围也呈正相关关系.高度场、温度场、气压场、涡度、散度、垂直速度、风场、流场、水汽通量散度场、假相当位温预报指标在时效上超前大降水,而"Ω"型假相当位温高能舌是大降水来临的预兆.

关键词： T213预报产品大降水解释检验天山北坡带中部

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再论用于非静力模式的气压分离技术

再论用于非静力模式的气压分离技术

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全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：廖洞贤国家气象中心北京100081

在现有的非静力模式中,一般都采用气压分离技术,用扰动气压等作为控制方程组的预报变量.其所以如此,主要是为了用扰动垂直气压梯度力代替垂直气压梯度力,使垂直动量方程中最大的各项之间的量级差减小,从而使模式所需要的垂直分辨率减小... 详细信息

在现有的非静力模式中,一般都采用气压分离技术,用扰动气压等作为控制方程组的预报变量.其所以如此,主要是为了用扰动垂直气压梯度力代替垂直气压梯度力,使垂直动量方程中最大的各项之间的量级差减小,从而使模式所需要的垂直分辨率减小的缘故.根据资料分析,在强对流时垂直气压梯度的静压部分约占其99％,非静压部分约占其1％;而一般设基本态气压为静压力且只是高度的函数的情况下即使采用气压分离技术,不考虑非静压部分,也只能使扰动气压梯度约为气压梯度的10％或稍小,而远未达到1％.也就是说,该技术的潜力还未充分发挥.易见,这是由于基本态气压和实际静压力还有相当的差的缘故.比如,观测的地面气压、温度和温度递减率和相应的基本态的差,温压场随天气和环流形势变化而发生调整等都可能出现这种情况.因此,基本态不应只是z的函数,而应是时空的函数,并应满足静力近似和状态方程.这相当于把方程组分解为静力方程组和扰动方程组.本文的主要内容有：对垂直动量方程的分析，大气控制方程组、控制方程组的分解、能量分析。

关键词：非静力模式气压分离技术垂直动量方程大气控制方程组

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考虑重力加速度随高度变化的静力原始方程模式的大气能量学

考虑重力加速度随高度变化的静力原始方程模式的大气能量学

引用

全国数值天气预报新理论新方法及应用学术研讨会

作者：廖洞贤朱禾国家气象中心中国气象局培训中心北京100081

本文的主要内容有：1、垂直气柱内的位能g可以近似地表示为g=(g^)(1-a1z),在标准海平面上单位截面气柱内,位能可以表示为zt0∫pφdz=-zt0∫φ/g(p/z)dz=-(φ/gp)t+zt∫0pd/dz(φ/g)dz=C+zt∫0ρRTd/dz(φ/g)dz其中C=-φtpt/gt,下标t表示大气顶.2、静力方程的解。3、用全位能表示内能和位能之和的相对误差。4、在高度坐标中的能量分析。5、讨论。6、结论：1)只有在g是常数的情况下,在标准海平面上,单位截面无穷气柱内,内能和位能之和才可以用全位能表示.2)如果g是高度的函数,则用全位能表示位能和内能之和会引起误差;即使下垫面为标准海平面,当大气顶从1×104m取到4×104m时,气柱中的γ2会从0.4‰变化到0.61‰,平均为0.53‰,比在同样情况下平均的动能和全位能之比还稍大,这显然是不合理的.因此,在作能量分析时用zt0∫pCTdz代替zt0∫(CvT+φ)dz不成立,内能和位能应分别计算.3)在形式上静力情况下的动能和位能,以及动能和内能的转换关系和非静力情况下的相应关系一样,但它们的转换率可能不同.

关键词：垂直气柱静力原始方程大气能量学重力加速度

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AREM对2003年汛期淮河暴雨的数值预报

AREM对2003年汛期淮河暴雨的数值预报

引用

中国气象学会2003年年会

作者：徐幼平宇如聪成巍程锐李鲲中科院大气所LASG 中科院大气所LASG 北京应用气象研究所北京应用气象研究所北京应用气象研究所

今年6月中旬到7月下旬,淮河流域出现了多次强降水过程,造成了该地区自1991年以来最为严重的洪涝灾害,皖、苏等省受灾严重,引起全国关注。为了检验AREM预报性能,以便为进一步发展完善模式提供依据,自6月中旬开始,我们用AREM V2.3版对今... 详细信息

今年6月中旬到7月下旬,淮河流域出现了多次强降水过程,造成了该地区自1991年以来最为严重的洪涝灾害,皖、苏等省受灾严重,引起全国关注。为了检验AREM预报性能,以便为进一步发展完善模式提供依据,自6月中旬开始,我们用AREM V2.3版对今年汛期淮河流域降水进行了实时预报。在整个汛期预报过程中,模式对于我国淮河流域的主要降雨带、暴雨落区和中心,以及降水转折性天气过程等都作出了比较准确预报。本文对模式有关预报结果进行分析,并初步阐述模式未来发展问题。

关键词： AREM 淮河暴雨数值预报

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