检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李煜斌中国科学院大学

学位级别：博士

地表与大气间的通量交换是天气和气候物理过程中的重要环节，天气和气候数值模式的模拟结果强烈依赖于模式中表面层湍流通量计算方案的准确性。本文总结了目前近地层湍流通量的研究现状，对比分析了目前模式中常用的湍流通量参数化方案... 详细信息

地表与大气间的通量交换是天气和气候物理过程中的重要环节，天气和气候数值模式的模拟结果强烈依赖于模式中表面层湍流通量计算方案的准确性。本文总结了目前近地层湍流通量的研究现状，对比分析了目前模式中常用的湍流通量参数化方案，包括迭代方案（Paulson70、Businger71、Dyer74、BH91、H(o)gstr(o)m96和CB05方案）、参数化湍流通量交换系数CM,H类非迭代方案（Louis82和Wang02方案）和参数化Monin-Obukhov相似理论稳定度参数ζ类非迭代方案（Launiainen95、HGS06和Wouters12方案）。研究发现，各迭代方案计算结果在不稳定情况下较为接近，只有Businger71方案的计算值较实际值偏低。而在稳定情况下，各个方案的计算结果差距较大。其中，Paulson70、Businger71、Dyer74和H(o)gstr(o)m96方案不适用于整体理查森数较大的情况，当整体理查森数大于0.2时，这几种方案计算所得的通量为零;而BH91和CB05方案可用于大气稳定度较强的情况。本文以经典迭代方案（即PCB方案，由不稳定情况下的Paulson70方案和稳定情况下的CB05方案组合而成）的计算结果为标准值，对各种非迭代方案进行了对比。结果显示，相对于参数化湍流通量交换系数CM,H类非迭代方案，参数化Monin-Obukhov相似理论稳定度参数ζ类非迭代方案的计算结果更接近于经典迭代方案。其中，Launiainen95方案虽然在模式中的应用较为广泛，但相对于PCB方案，其计算结果在某些情况下偏差较大;Wouters12方案适用于-5.0≤RiB≤2.5、10≤z/z0m≤105和-0.5≤log(z0m/z0h)≤30的情况，然而，对于如此大范围的z0m和z0h，在某一稳定度区域Wouters12方案仅使用一个方程来计算稳定度参数ζ，这将导致较大误差，特别是在大气层结为稳定状态的情况下，其计算结果较大地偏离了经典迭代方案的计算结果。因此，本文对Launiainen95方案进行了改进，通过增大RiB，log(z/z0m)和log(z0m/z0h)在方程中的级数，并设定弱稳定区域（0＜RiB≤0.2）和强稳定区域(RiB＞0.2)，得到了一组新的ζ=f(RiB, log(z/z0m)，log(z0m/z0h))关系式。通过新方程计算得到稳定度参数ζ后，再采用不稳定情况下的H(o)gstr(o)m96方案和稳定情况下的BH91方案所提出的稳定度修正普适函数，求得湍流通量交换系数CM,H,E和湍流动量、感热和潜热通量。与Launiainen95方案相比较，新方案计算得到的通量值更加接近经典迭代方案的计算值。本文将此方案简称为Li10方案。另外，基于Wouters12方案，通过对RiB，z0m和z0h进行分区，再对ζ=f(RiB，log(z/z0m)，log(z0m/z0h))进行多元拟合，本文得到了一组适用于稳定情况下的ζ=f(RiB，log(z/z0m)，log(z0m/z0h))关系式。新关系式将z0-z0h分成8个区域，在不同的z0-z0h区域中将RiB分成3～6段。通过这一方法，相较于迭代方案CB05方案的计算值，新方程组将计算误差控制在10％之内，而Wouters12的最大误差超过50％。然而，因为一个方程对应一个z0m-z0h区域中的一段RiB，因此，相对于Wouters12方案，由于区域和分段的增多，拟合方程的数量也相应增多。尽管如此，相对于迭代方案，新方程组的计算效率仍大大提高，这是由于在程序中对区域的逻辑判断所消耗的计算时间要远小于迭代所耗费的计算时间。所以，新方程组是计算效率和计算精度的综合优化结果，其计算效率优于迭代方案CB05，而计算精度优于Wouters12。本文采用了Ameriflux的Barrow观测站数据和大气物理研究所观测试验北京阳坊站点数据，对Li10方案进行了离线测试。测试结果表明，与其他非迭代方案（Launiainen95方案和Wouters12方案）相比，新方案的计算结果与观测值更为接近。最后，本文采用了区域气候模式RegCM对Li10方案进行了在线测试，测试结果表明，与RegCM原有的表面层通量计算方案（BATS1e、ZENG1和ZENG2方案）相比，Li10方案可以模拟出同等精度的表面层湍流动量、热量和潜热通量值，而与RegCM中的迭代方案（ZENG1和ZENG2）相比，使用非迭代方案（BATS1e方案和Li10方案）可以节省1～2％的计算时间。

关键词：大气边界层表面层湍流通量 Monin-Obukhov相似理论物理过程参数化迭代运算数值模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

数值模式中长波辐射参数化方案的对比试验

引用

气象科学 1997年第2期17卷 115-124页

作者：周锁铨翁笃鸣南京气象学院应用气象系南京210044

应用一个简化的长波辐射参数化方案，与郭晓岚钱永甫模太原有长波辐射参数化方案进行了对比，分析了它们对100hPa，300hPa，500hPa，700hPa及地面的高度场、温度场、流场及气压场模拟结果的影响，发现不仅两者结果相当一致，而且与实测... 详细信息

应用一个简化的长波辐射参数化方案，与郭晓岚钱永甫模太原有长波辐射参数化方案进行了对比，分析了它们对100hPa，300hPa，500hPa，700hPa及地面的高度场、温度场、流场及气压场模拟结果的影响，发现不仅两者结果相当一致，而且与实测结果也符合很好。简化方案具有计算快捷，节约机时的优点，每积分240小时所需机时（486D／33微机），约比原方案减少29％。

关键词：长波辐射数值模式参数化方案对比试验

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

极端天气的数值模式集合预报研究进展

引用

地球科学进展 2019年第7期34卷 706-716页

作者：高丽陈静郑嘉雯陈权亮国家气象中心中国气象局数值预报中心北京100081 成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225

在气候变化背景下,极端天气事件(暴雨、高温热浪和低温冷害等)发生频次有不同程度增加的趋势,由极端事件造成的气象灾害也呈现增多趋势,因此开展极端天气的预报研究尤为重要。系统性回顾了极端天气预报的主要方法、数值模式集合天气预... 详细信息

在气候变化背景下,极端天气事件(暴雨、高温热浪和低温冷害等)发生频次有不同程度增加的趋势,由极端事件造成的气象灾害也呈现增多趋势,因此开展极端天气的预报研究尤为重要。系统性回顾了极端天气预报的主要方法、数值模式集合天气预报发展现状及其在极端天气预报中的应用情况以及集合概率预报的订正方法研究进展。目前,极端天气的预报以动力数值模式方法为主导,即以集合概率预报信息为主要依据的动力预报方法成为当前国际上极端天气业务预报的主流方法。基于数值模式集合预报的极端天气预报应用和依靠概率预报偏差订正来改进极端预报,是当前该领域研究的重要发展方向。在全面回顾的基础上,围绕如何发展有效方法提升极端事件识别和预报水平,进一步提出未来极端天气集合预报发展的几点建议。

关键词：数值模式集合预报极端天气概率预报检验预报订正

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

自适应网格技术在数值模式中的应用研究 Ⅱ.二维问题

引用

大气科学 2000年第6期24卷 749-760页

作者：康红文王鹏云徐祥德中国气象科学研究院北京100081

用一个具有解析解的二维动力锋生成过程算例，对比自适应网格方案和固定网格方案的优劣，结果表明：同等误差要求下，固定网格方案的网格点数为自适应网格方案的３倍。从时间演化上看，自适应网格对温带气旋的预报，在同等误差要求下... 详细信息

用一个具有解析解的二维动力锋生成过程算例，对比自适应网格方案和固定网格方案的优劣，结果表明：同等误差要求下，固定网格方案的网格点数为自适应网格方案的３倍。从时间演化上看，自适应网格对温带气旋的预报，在同等误差要求下，可比固定网格的预报延长１０小时以上。文章对加权系数选取及对解的影响进行了分析，从几个切面的计算结果展示了自适应网格对网格的优良安排并能抓住锋面特征结构。文章分析了光滑性、正交性对结果的影响。结果表明：网格的光滑性影响有一个优化值；在网格适当安排情况下，要适度考虑正交性。

关键词：自适应网络锋生数值模式温带气旋预报

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

统计方法在数值模式中应用的若干新进展

引用

气象 2016年第4期42卷 456-465页

作者：朱玉祥黄嘉佑丁一汇中国气象局气象干部培训学院北京100081 北京大学物理学院大气与海洋科学系北京100871 国家气候中心北京100081

目前,数值模式的准确性不断提高,天气预报和气候预测越来越依靠数值模式。数值模式不仅仅是求解描述大气运动和热力过程的方程组,其中也大量使用了统计方法,统计方法是数值模式的重要组成部分。本文对统计方法在数值模式中应用的最新进... 详细信息

目前,数值模式的准确性不断提高,天气预报和气候预测越来越依靠数值模式。数值模式不仅仅是求解描述大气运动和热力过程的方程组,其中也大量使用了统计方法,统计方法是数值模式的重要组成部分。本文对统计方法在数值模式中应用的最新进展进行了综述。首先,分析了统计方法在数值模式的资料同化、集合预报、次网格尺度物理过程参数化方案、数值产品统计释用、延伸期预报、模式检验等方面的应用。然后阐述了贝叶斯统计在数值模式中应用的新进展。最后,对统计方法在数值模式中应用的未来发展趋势进行了展望。

关键词：数值模式统计释用统计检验贝叶斯统计数据挖掘

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

雷达资料和数值模式产品融合技术研究

引用

气象 2010年第8期36卷 53-60页

作者：杨丹丹申双和邵玲玲邹兰军南京信息工程大学南京210044 上海中心气象台上海200030

以雷达外推为基础,配合中尺度数值模式产品作为环境场,提出两种新的雷达资料和数值模式融合技术:动态权重融合法和趋势演变叠加法。且在动态权重融合法中提出用正弦权重、双曲正切权重以及实时滚动权重三种方法计算权重。使用上海及周... 详细信息

以雷达外推为基础,配合中尺度数值模式产品作为环境场,提出两种新的雷达资料和数值模式融合技术:动态权重融合法和趋势演变叠加法。且在动态权重融合法中提出用正弦权重、双曲正切权重以及实时滚动权重三种方法计算权重。使用上海及周边地区2009年6月21日的一次对流过程进行个例分析及误差检验,结果表明:利用这两种方法进行融合后的预报结果与雷达外推和数值模式预报结果相比均有所改进,特别是动态权重融合法中的正弦权重和双曲正切权重对于预报结果的改进尤为明显,融合后的结果更接近实况,表明动态权重融合法和趋势演变叠加法这两种方法是有效可行的,对短时临近预报技术研究有较高的参考价值。

关键词：雷达外推数值模式融合

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于雷达外推和中尺度数值模式的定量降水预报的对比分析

引用

气象 2012年第3期38卷 274-280页

作者：胡胜罗聪黄晓梅李怀宇何如意中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510080 广州中心气象台广州510080 广东省湛江市气象局湛江524001

应用广东2010年出现的4次暴雨过程的气象资料,检验分析了临近预报系统(SWAN)和华南中尺度数值模式(GZMM)中的定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果,在此基础上探讨了临近预报系统和数值模式在0～6 h范围内的预报能力的交叉点。... 详细信息

应用广东2010年出现的4次暴雨过程的气象资料,检验分析了临近预报系统(SWAN)和华南中尺度数值模式(GZMM)中的定量降水产品对晴雨及不同类型降水的预报效果,在此基础上探讨了临近预报系统和数值模式在0～6 h范围内的预报能力的交叉点。结果表明:首先,对于晴雨预报,SWAN系统中降水产品随着预报时效的增加预报效果呈现出减弱的趋势,且高分辨(0.02°)产品的下降速度要快于低分辨率(0.12°);GZMM降水产品(0.12°)在1～3 h预报能力逐步提升,在4～6 h维持相对稳定的水平。对于分辨率同为0.12°的SWAN系统和GZMM模式产品,在第1和第2 h,SWAN产品的CSI评分分别为0.504和0.442,高于GZMM的0.306和0.375,但从第3小时开始GZMM产品CSI评分略高于SWAN产品,表明此后华南中尺度数值模式对晴雨的预报能力优于SWAN系统,交叉点介于2～3 h。其次,进一步检验了上述产品对弱降水(1小时雨量为0.1～2 mm)、一般性降水(2～10 mm)和较强降水(超过10 mm)的预报能力。对于弱降水,GZMM产品CSI评分在0～6 h维持在0.23,高于SWAN产品,表明GZMM模式对于弱降水的预报能力在整体上要强于SWAN系统。对于一般性降水,在0～3 h,分辨率为0.12°的SWAN产品CSI评分高于GZMM产品;两者的CSI评分曲线的交叉点介于3～4 h,即从第4小时开始,GZMM降水产品预报效果更好。对于较强降水,无论是SWAN系统还是GZMM模式,预报能力都呈现出明显的减弱;但SWAN系统在整体上对强降水的预报能力要优于GZMM模式。

关键词：临近预报数值模式降水检验交叉点

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

复杂地形上边界层和大气扩散的中尺度数值模式和模拟

引用

计算物理 1992年第A02期9卷 749-757页

作者：程麟生兰州大学大气科学系 730000

本文论述了一原始方程中尺度模式的设计和发展,该模式是三维的。这个模式采用的是高分辨行星边界层参数化。为了改进高分辨行星边界层物理的描述,还导出了一个湍流动能方程,并采用了K—e闭合。文中首先给出了基本方程组和平均方程组,然... 详细信息

本文论述了一原始方程中尺度模式的设计和发展,该模式是三维的。这个模式采用的是高分辨行星边界层参数化。为了改进高分辨行星边界层物理的描述,还导出了一个湍流动能方程,并采用了K—e闭合。文中首先给出了基本方程组和平均方程组,然后,导出了一个在地形坐标系中相一致的平均方程组,在引入湍能方程和K—e闭合后,着重讨论了行星边界层参数化;在数值方法中,发展了一种隐式立方样条函数法,用于计算平流项。为了检验模式物理过程的考虑、边界层参数化、有限差分格式以及边界条件的处理,我们进行了具有高分辨的两维模式模拟结果和观测结果的比较。

关键词：边界层大气扩散中尺度数值模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

气候数值模式在计算网格环境下的应用

引用

气候与环境研究 2006年第6期11卷 745-753页

作者：王鹏飞马晓光李薇刘海龙中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

气候数值模式研究一直受到大型计算机系统计算性能和计算资源不足的制约。目前越来越多的超级计算领域,正采用网格技术来实现多个计算节点协作的分布式计算环境,以提高计算能力。本研究是气候数值模式在网格环境下的实现方案,依据数值... 详细信息

气候数值模式研究一直受到大型计算机系统计算性能和计算资源不足的制约。目前越来越多的超级计算领域,正采用网格技术来实现多个计算节点协作的分布式计算环境,以提高计算能力。本研究是气候数值模式在网格环境下的实现方案,依据数值模式数据通讯量的多少,按强关联型和弱关联型两种主要的计算形态对多个气候模式和准数据并行的数值模式在局域网网格和广域网网格环境下实验。实验发现气候数值模式在网格环境下特点:强关联型的数值模式不适合广域网络构成的网格,而弱关联型的数值模式可以在网格计算环境中取得较好的计算效果。另外,合理地组织计算节点的结构,可以有效地提高数值模式的计算效果。这些工作对气候数值模式研究在以网格计算环境为基础的下一代超级计算中的应用有借鉴作用。

关键词：网格计算并行计算气候数值模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

四维EOF分析检验数值模式模拟气候及其变化能力研究

引用

气象学报 2006年第4期64卷 420-431页

作者：赵得明苏炳凯汤剑平南京大学大气科学系南京210093

文章提出了一个四维经验正交函数(4D-EOF)方法,原理是三维经验正交函数(3D-EOF)与扩展经验正交函数(EEOF)简单的组合,此方法不仅提供空间水平分布特征场及其对应的月际变化特征和年际变化特征,而且还提供空间垂直结构特征。利用这个新... 详细信息

文章提出了一个四维经验正交函数(4D-EOF)方法,原理是三维经验正交函数(3D-EOF)与扩展经验正交函数(EEOF)简单的组合,此方法不仅提供空间水平分布特征场及其对应的月际变化特征和年际变化特征,而且还提供空间垂直结构特征。利用这个新方法分析东亚季风国际区域模式比较计划(RMIP)MM5V3模拟的1989—1998年10a积分结果———包括中国大部分区域(4941个格点,格距60km)月平均100,500,700,1000hPa4个位势高度场(模拟场)及其距平场;同时分析对应的NCAR/NCEP再分析资料(观测场),进而对比两者检验模式模拟东亚季风气候及其变化能力。对比分析结果表明:对于月平均高度场的第一特征向量场,模式能比较准确地模拟出平均气候场的分布及其垂直相当正压性的结构特征;对于月平均高度距平场第一、二特征向量场,模式对于距平场的模拟也较成功,垂直方向有明显的相当正压性特征;月平均高度场及其距平场相应的月际变化和年际变化特征也在模拟中得到较好的反映。本研究表明:4D-EOF具有综合检验数值模式模拟气候及其变化的能力,而MM5V3模拟20世纪90年代东亚气候及其变化能力是令人满意的。

关键词： 4D-EOF 数值模式模拟能力气候变化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：