检索结果-内蒙古大学图书馆

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2025年第2期 122-125页

作者：吴俊辉王淳锦朱成鑫中国飞行试验研究院气象台陕西西安710089

利用2020—2021年陕西关中区域44个自动站逐小时能见度数据,以及CMA_MESO数值预报数据,采用时空序列PredRNN-V2深度学习算法,对陕西关中区域(107.04°~110.52°E,33.8°~35.72°N)进行能见度预报建模,输出0—12h逐小时... 详细信息

利用2020—2021年陕西关中区域44个自动站逐小时能见度数据,以及CMA_MESO数值预报数据,采用时空序列PredRNN-V2深度学习算法,对陕西关中区域(107.04°~110.52°E,33.8°~35.72°N)进行能见度预报建模,输出0—12h逐小时能见度预报产品;使用EC欧洲细网格数据输出12—72h逐三小时雾的潜势预报。为评估模型性能,采用预兆评分TS和HSS评分对预报结果进行评估。结果表明:基于PredRNN-V2深度学习方法构建的能见度预报模型对低于2km预报的整体TS和HSS评分分别达到0.54和0.67,模型对低于2km的低能见度预报具有较出色的表现;在0—7h的预报时效内,该模型对低能见度过程的发展趋势、落区有较好的预报效果,但在低能见度(<1km)的强度和范围,以及7h之后的预报表现上仍有提升空间;雾的潜势预报能够给出雾发生的概率和落区以及发展趋势,在实际业务中具有一定的参考和使用价值。

关键词：能见度预报循环神经网络数值模式

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数值模式及机器学习对兰州市近地面臭氧模拟适用性

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中国环境科学 2024年第1期44卷 15-27页

作者：周恒左廖鹏杨宏陈恒蕤落义明潘峰仝纪龙刘永乐兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

分别应用数值模式及机器学习模型对兰州市2019年7月近地面臭氧浓度进行模拟,以对比不同方法下模拟效果的差异.其中,数值模式部分选用了3种不同的化学机理(CBMZ、RADM2、CB06r3),结果显示CBMZ化学机理模拟效果优于其他2种化学机理,RADM2... 详细信息

分别应用数值模式及机器学习模型对兰州市2019年7月近地面臭氧浓度进行模拟,以对比不同方法下模拟效果的差异.其中,数值模式部分选用了3种不同的化学机理(CBMZ、RADM2、CB06r3),结果显示CBMZ化学机理模拟效果优于其他2种化学机理,RADM2高估了兰州市近地面臭氧浓度,CB06r3则有些低估.机器学习部分则选用了两种模型(XGBoost、PSO-BP),结果表明在缺少大气污染物排放清单的情况下,仅使用气象数据,无论是单个站点还是空间分布,2种机器学习模型均表现较好,且XGBoost模型在模拟近地面臭氧空间分布上表现更优.整体来看,2种机器学习模型相较于数值模式计算速度更快,但受其输入数据的影响较明显,对于更高空间分辨率的模拟研究及污染过程分析仍然需要依靠数值模式.因此,应该根据不同的需求及数据条件选择更合适的方法进行近地面臭氧模拟.

关键词：臭氧数值模式化学机理机器学习

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数值模式预报调整趋势分析

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气象 2016年第12期42卷 1483-1497页

作者：董全胡海川代刊国家气象中心北京100081

对不同时效预报的调整趋势进行分析,是预估预报误差和对预报进行订正的一种思路。为了系统性检验这一思路的有效性,本文定义了西风槽强度和位置指数,以及西北太平洋副热带高压(简称副高)强度和位置等指数,运用2011年4月以来的500 hPa位... 详细信息

对不同时效预报的调整趋势进行分析,是预估预报误差和对预报进行订正的一种思路。为了系统性检验这一思路的有效性,本文定义了西风槽强度和位置指数,以及西北太平洋副热带高压(简称副高)强度和位置等指数,运用2011年4月以来的500 hPa位势高度场预报资料,研究对比了ECMWF(简称EC)和T639模式对副高和我国不同区域西风槽的位置和强度,72 h时效内对同一时刻不同时效的预报,随预报时效的临近,预报调整趋势之间的相关性和一致性。研究结果显示,EC和T639模式对副高的预报,都存在西脊点偏东、范围偏小、强度偏弱和北界偏南的系统性偏差,且时效越长偏差越大,T639模式的偏差明显大于EC模式,但相关性分析和方差分析表明,不同时效的调整趋势之间并不存在较为显著的相关性,即不同时效的预报并没有较为明显的、一致的调整趋势。另外,副高的预报误差与西脊点所处的经度有关,从东印度洋到菲律宾以东洋面,西脊点越往东,预报误差和系统偏差越小,但西脊点位于不同的经度区间时,不同时效的调整趋势之间同样没有明显的相关性,且整体上以负的协方差为主。对于西风槽,两家模式北方槽的误差都明显大于南方槽的误差,强度的误差较小,且T639的误差明显大于EC模式,相邻时效的调整趋势之间以负的协方差为主,说明随时效的临近,槽的位置并没有较为一致的调整趋势。同时不同时期预报调整趋势之间的相关性分析显示,模式版本的升级,并没有改变调整趋势之间几乎无一致性的特征。

关键词：数值模式预报调整趋势一致性

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一维大气边界层光学折射率结构常数数值模式的敏感性分析

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强激光与粒子束 2003年第6期15卷 521-523页

作者：吴晓庆饶瑞中王英俭龚知本中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式。通过敏感性分析发现,对折射率结构常数有显著影响的参数是:一年中的不同日期、土壤的热容量和含水量、雪地和水面上、云量等,风速大小几乎对折射率结构常数没有什么影响。

关键词：大气湍流数值模式敏感性分析一维大气边界层光学折射率结构常数热容量含水量云量

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数值模式初值的敏感性程度对四维同化的影响

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气象学报 1995年第4期53卷 471-479页

作者：郜吉东丑纪范兰州大学大气科学系北京气象学院大气科学系

用著名的Ｌｏｒｅｎｚ系统作了共轭变分同化的数值试验。发现随着模式对初值敏感性程度的增加，用这种方法得到和模式相协调的初始场愈来愈困难，直到某些情况下的完全失败。这表明四维同化和可预报期限是联系在一起的。另一方面，随着... 详细信息

用著名的Ｌｏｒｅｎｚ系统作了共轭变分同化的数值试验。发现随着模式对初值敏感性程度的增加，用这种方法得到和模式相协调的初始场愈来愈困难，直到某些情况下的完全失败。这表明四维同化和可预报期限是联系在一起的。另一方面，随着方程不精确程度的增加，变分同化的效果愈来愈差，直到所做的预报无任何意义可言。如果在做变分同化的同时对模式参数也进行反演，就可使得基于Ｌｏｒｅｎｚ系统所做的预报效果大大提高。

关键词：敏感性 Lorenz系统四维同化天气预报数值模式

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数值模式的热带气旋强度预报订正及其集成应用

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气象学报 2015年第4期73卷 667-678页

作者：余晖陈国民万日金中国气象局上海台风研究所上海200030

提供热带气旋强度预报产品的业务数值天气预报模式有很多,并已表现出一定的预报技巧,为提高对模式热带气旋强度预报产品的定量应用能力,分析2010—2012年7个业务数值模式的西北太平洋热带气旋强度预报,发现预报误差不仅受到模式热带气... 详细信息

提供热带气旋强度预报产品的业务数值天气预报模式有很多,并已表现出一定的预报技巧,为提高对模式热带气旋强度预报产品的定量应用能力,分析2010—2012年7个业务数值模式的西北太平洋热带气旋强度预报,发现预报误差不仅受到模式热带气旋初始强度误差的显著影响,还与热带气旋及其所处环境的初始状况有密切关系,包括热带气旋初始强度、尺度、移速、环境气压、环境风切变、热带气旋发展潜势等。根据这些因子与各模式热带气旋强度预报误差之间的相关性,采用逐步回归方法建立热带气旋强度预报误差的统计预估模型,并通过逐个热带气旋滚动式建模来进行独立样本检验。检验结果表明,基于误差预估的模式订正预报比模式直接输出的热带气旋强度预报有显著改进,在此基础上建立的热带气旋强度多模式集成预报方案相对气候持续性预报方法在12 h有28%的正技巧,在24—72 h则稳定在15%—20%,具有业务参考价值。

关键词：热带气旋强度数值模式误差订正集成预报

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一维大气边界层光学折射率结构常数的数值模式

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强激光与粒子束 2002年第6期14卷 819-822页

作者：吴晓庆王英俭曾宗泳龚知本中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

　提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式。通过解大气边界层风速、位温度、绝对湿度预报方程,表面热平衡方程和土壤热传导方程,得到地表温度、表面层的动量通量、显热通量和潜热通量。再由Monin Obukhov相似理论,从湍流通量和温... 详细信息

　提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式。通过解大气边界层风速、位温度、绝对湿度预报方程,表面热平衡方程和土壤热传导方程,得到地表温度、表面层的动量通量、显热通量和潜热通量。再由Monin Obukhov相似理论,从湍流通量和温度结构常数的经验关系计算出折射率结构常数。

关键词：折射率结构常数数值模式光传输大气边界层湍流激光大气传输

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数值模式在海洋观测设计中的重要作用:回顾与展望

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中国科学：地球科学 2021年第5期51卷 653-665页

作者：张坤穆穆王强中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266237 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 中国气象局-复旦大学海洋气象灾害联合实验室上海200438 珠海复旦创新研究院海气系统监测与预测创新中心珠海518057 河海大学自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室南京210098 河海大学海洋学院南京210098

观测在海洋科学发展中起着非常重要的作用,数值模式是海洋观测设计的重要工具.本文首先介绍了当前海洋观测设计研究的现状,着重阐述了使用数值模式进行观测设计的发展历史与优越性;随后,以基于条件非线性最优扰动方法的目标观测在提高... 详细信息

观测在海洋科学发展中起着非常重要的作用,数值模式是海洋观测设计的重要工具.本文首先介绍了当前海洋观测设计研究的现状,着重阐述了使用数值模式进行观测设计的发展历史与优越性;随后,以基于条件非线性最优扰动方法的目标观测在提高黑潮预报技巧中的应用为例,展示了利用数值模式进行观测优化设计的有效性.在此基础上,作者对该领域的进一步发展进行了展望,提出了建议,指出应优先使用观测系统模拟试验验证目标观测敏感区的有效性,并采用多模式策略处理观测设计中的模式依赖性问题.此外,作者还强调了针对模式参数与海洋气候平均态进行观测优化设计的必要性.

关键词：观测设计数值模式目标观测条件非线性最优扰动方法

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数值模式误差订正方法初探

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高原气象 2014年第2期33卷 460-466页

作者：万仕全何文平封国林李进扬州市气象局扬州225009 扬州大学物理科学与技术学院扬州225002 国家气候中心北京100086

鉴于大气系统的复杂性,实际的大气运动方程包含许多数学简化。这些简化的方程组虽能模拟大气运动的主要特征,但无法揭示天气演变的所有细节,这将导致数值模式的预报能力受到极大限制。只有完善大气运动方程本身的确定性框架,才能从根本... 详细信息

鉴于大气系统的复杂性,实际的大气运动方程包含许多数学简化。这些简化的方程组虽能模拟大气运动的主要特征,但无法揭示天气演变的所有细节,这将导致数值模式的预报能力受到极大限制。只有完善大气运动方程本身的确定性框架,才能从根本上减少预报误差。若无其他手段的帮助,仅依靠推导方法获取大气运动过程中的所有微分表达式将十分困难。演化算法具有自适应、自组织特征,它能处理复杂的数学问题,可从观测资料所蕴含的丰富信息中挖掘系统的动力学。本文结合演化建模的智能算法,提出了一种数值模式的误差订正方案,并以一维典型混沌系统Logistic模型为例,探讨了误差订正方案的有效性。数值试验结果表明该方法对模式误差有较强的反演能力,值得进一步深入研究。

关键词：数值模式误差订正演化建模

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一维大气边界层光学折射率结构常数数值模式的实验检验

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强激光与粒子束 2003年第2期15卷 113-116页

作者：吴晓庆王英俭饶瑞中曾宗泳龚知本中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式。一次输入日期、时间、经纬度、温度、湿度、风速、粗糙度、土壤参数 ,云量等相关参数 ,可得到 2 4h内的温度、湿度、风场、折射率结构常数等量。通过与实测对比表明 ,无论是月平均折射率... 详细信息

提出了一种大气光学折射率结构常数的数值模式。一次输入日期、时间、经纬度、温度、湿度、风速、粗糙度、土壤参数 ,云量等相关参数 ,可得到 2 4h内的温度、湿度、风场、折射率结构常数等量。通过与实测对比表明 ,无论是月平均折射率结构常数还是某天的折射率结构常数 ,模式计算与实测数据都符合得很好。模式计算的向下总辐射通量与实测数据基本一致。

关键词：大气边界层实验检验大气光学折射率结构常数数值模式

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