检索结果-内蒙古大学图书馆

沙漠与绿洲气象 2023年第5期17卷 38-46页

作者：琚陈相李曼艾力亚尔·艾海提李火青刘建军张海亮马玉芬中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆乌鲁木齐830002

基于GRAPES_GFS和NCEP_GFS两种初始场,详细比较了两者之间的差异,分别利用两种初始场驱动新疆区域数值模式(RMAPS-CA V1.0),对2021年4月的数值预报结果以及2021年4月21日一次暴雨过程模拟结果进行MET(Model Evaluation Tools)对比检验... 详细信息

基于GRAPES_GFS和NCEP_GFS两种初始场,详细比较了两者之间的差异,分别利用两种初始场驱动新疆区域数值模式(RMAPS-CA V1.0),对2021年4月的数值预报结果以及2021年4月21日一次暴雨过程模拟结果进行MET(Model Evaluation Tools)对比检验。结果表明:(1)两种资料的位势高度扰动场、温度扰动场、湿度扰动场存在明显差异,其相关系数分别为0.26~0.60、0.05~0.24和0.01~0.12,导致在次天气尺度上存在着较大差异,并由此造成了模拟结果之间的差异,反映了区域模式对初始场和边界条件的敏感性;(2)从高空位势高度、风速、温度的预报结果看,NCEP_GFS初始场在新疆区域模式中高空要素的预报效果均要优于GRAPES_GFS初始场,均方根误差分别降低35.5%~37.2%、7.6%~12.6%和6.0%~17.2%。从地面常规预报量的检验看,GRAPE_GFS初始场对2 m温度和10 m风速的预报效果优于NCEP_GFS初始场,均方根误差分别降低14.3%和6.8%;(3)从降水检验评分看,两种初始场的降水预报整体为漏报现象,NCEP_GFS初始场针对各降水阈值及不同时效的预报降水评分高于GRAPES_GFS,0.1、6.1和12.1 mm/6 h的TS评分分别提高22.5%、16.1%和150.8%;(4)从一次暴雨过程预报的检验结果看,GRAPES_GFS对于24 h为小量级降水预报效果优于NCEP_GFS,准确率分别为61.4%和40.0%;而NCEP_GFS对于大量级的降水预报则优于GRAPES_GFS,准确率分别为66.7%和33.3%。两种初始场对降水个例检验的偏差以空报现象为主,NCEP_GFS的TS评分整体高于GRAPES_GFS。

关键词：数值模式 GRAPES_GFS NCEP_GFS 初始场新疆

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中尺度碘化银催化数值模式在人工影响天气业务中的应用试验

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气象学报 2021年第2期79卷 359-368页

作者：刘香娥何晖高茜王永庆杨燕北京市人工影响天气办公室北京100089 云降水物理研究和云水资源开发北京市重点实验室北京100089 中国气象局北京城市气象研究院北京100089 中国气象局华北云降水野外科学试验基地北京101200

数值模式越来越多地应用于人工影响天气业务工作中。文中着眼北京地区人工影响天气业务对数值模式预报的需求,结合地基作业的特点,初步进行了碘化银(AgI)冷云催化数值模式在人工影响天气业务中的应用试验。试验采用同化了多种观测资料... 详细信息

数值模式越来越多地应用于人工影响天气业务工作中。文中着眼北京地区人工影响天气业务对数值模式预报的需求,结合地基作业的特点,初步进行了碘化银(AgI)冷云催化数值模式在人工影响天气业务中的应用试验。试验采用同化了多种观测资料的北京睿图快速更新和多尺度分析预报系统-临近子系统(RMAPS-ST,Rapid-refresh Multi-scale Analysis and Prediction System-Short Term)的预报结果做为初始场,运用耦合了冷云催化模块的中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)进行冷云催化数值试验,催化模块添加在Morrison双参数微物理方案中,考虑了水汽在人工冰核上的凝华核化、凝结冻结和接触冻结核化过程,模拟范围覆盖北京地区所有的地面作业站点以及华北人工影响天气飞机作业区域。业务试验包括运行对照试验以判定具有催化潜力的地基作业站点及催化信息、进行预催化模拟和实际作业后的催化模拟。个例应用显示,冷云催化数值模式的业务试验可以预判未来一定时段内人工影响天气相关物理量场的变化及作业效果,可为前期人工影响天气地面作业方案的制定提供参考,后期可进行实际作业信息输入进行催化模拟,对比验证与分析可以改进和优化流程算法,不断提升制定地面作业方案的科技水平。

关键词：冷云催化数值模式人工影响天气

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CMA数值模式对台风“杜苏芮”(2305)的预报性能分析

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海洋气象学报 2023年第4期43卷 21-31页

作者：王海平渠鸿宇董林向纯怡国家气象中心北京100081

2023年第5号台风“杜苏芮”海上维持超强台风时间长达约72 h,登陆福建时为强台风级,登陆后维持时间长达22 h,给我国近海、沿海和内陆地区造成了严重的风雨影响。各家数值模式预报出现较大分歧,给综合预报造成较大困难。为了更好地对模... 详细信息

2023年第5号台风“杜苏芮”海上维持超强台风时间长达约72 h,登陆福建时为强台风级,登陆后维持时间长达22 h,给我国近海、沿海和内陆地区造成了严重的风雨影响。各家数值模式预报出现较大分歧,给综合预报造成较大困难。为了更好地对模式做出解释应用,重点检验中国气象局区域台风数值预报系统(China Meteorological Administration_Regional Mesoscale Typhoon Numerical Prediction System,CMA-TYM)和中国气象局全球同化预报系统(China Meteorological Administration_Global Forecast System,CMA-GFS)的路径和强度预报在“杜苏芮”预报过程中的表现,并采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)预报与之对比,从而找出国产模式的优势和不足。检验结果发现,CMA-TYM路径预报误差与NCEP相近,大于ECMWF和CMA-GFS。在台风生成初期,CMA-TYM对其移动方向预报出现较大偏差,明显偏向了实况路径的右侧。23日开始的路径预报对登陆点把握良好,误差主要由对移动速度的预报偏快造成。CMA-TYM对快速加强过程的预报效果较其他模式具有显著优势。CMA-GFS的路径预报质量较好,平均误差略大于ECMWF,但小于NCEP和CMA-TYM,尤其是对长时效预报具有较好的可参考性,但对强度预报明显偏弱。

关键词：台风“杜苏芮” 数值模式预报检验

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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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基于数值模式的我国北方沙尘天气季节性预测研究

基于数值模式的我国北方沙尘天气季节性预测研究

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中国环境科学学会2024年科学技术年会

作者：王雪莹吴其重李雁宇北京师范大学地理科学学部北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院

沙尘天气影响人类健康与社会生产活动等,提高沙尘数值预报的准确性和时效性,有助于更好地应对沙尘天气带来的负面效应。本研究利用WRF-Chem V4.0模式开展沙尘数值模拟和预测研究,结合美国国家环境预报中心（NCEP） 1°×1°... 详细信息

沙尘天气影响人类健康与社会生产活动等,提高沙尘数值预报的准确性和时效性,有助于更好地应对沙尘天气带来的负面效应。本研究利用WRF-Chem V4.0模式开展沙尘数值模拟和预测研究,结合美国国家环境预报中心（NCEP） 1°×1°分辨率的全球最终分析资料FNL,历史反演我国2023年3月20日至24日的一次强沙尘天气过程,定量分析沙尘影响区域部分主要城市的PM浓度变化特征,结果表明GOCART、 AFWA和Shao11起沙参数化方案均能较好地再现此次沙尘天气过程;从对我国北方城市的模拟效果来看, GOCART与AFWA方案在评估区域的模拟效果相对较好,对大部分城市的沙尘发生有较好地把握,漏报和空报的情况较少,模拟的沙尘发生准确率为85.47%。在此基础上,本研究选取GOCART方案,结合气候预测数据集驱动区域模式WRF-Chem,开展短期气候尺度沙尘天气预测研究,设置2023年9月、 10月和12月起报的三组沙尘预测对比试验,结合2024年2月实际的沙尘天气发生情况评估结果表明:1)三组数值试验WRF-Chem模式均能较好预测出沙尘天气发生的时间段,但对沙尘浓度预测的准确率较低;2)针对北方城市沙尘发生预测效果,分析结果表明10月起报和12月起报的数值模拟预测结果均能较好预测出2024年首次沙尘天气过程,且10月起报的预测结果沙尘发生准确率最高,达到68.38%,漏报率仅为5.06%。结合短期气候预测数据集并采用GOCART起沙方案的WRF-Chem模式虽然在沙尘天气发生时间、沙尘浓度与影响区域上与实际发生有一定的偏差,但提前预测出了沙尘天气发生的大趋势,为沙尘季节性预测研究和预警工作提供了参考。

关键词：沙尘天气数值模式气候预测

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EC数值模式2 m温度对新疆区域机场预报性能检验分析

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地理科学研究 2022年第4期11卷 433-438页

作者：朱国栋民航新疆空中交通管理局空管中心气象中心新疆乌鲁木齐

为了分析EC数值模式对新疆区域机场气温预报的效果,本文选取2015年1月至2020年3月期间EC数值模式对新疆区域20个机场的2 m温度预报结果进行检验,结果表明:EC模式输出的新疆区域机场温度预报在2.12℃左右,其中北疆大部分地区机场平均绝... 详细信息

为了分析EC数值模式对新疆区域机场气温预报的效果,本文选取2015年1月至2020年3月期间EC数值模式对新疆区域20个机场的2 m温度预报结果进行检验,结果表明:EC模式输出的新疆区域机场温度预报在2.12℃左右,其中北疆大部分地区机场平均绝对误差超过2℃,南疆大部分地区机场平均绝对误差低于2℃,其中吐鲁番机场误差相对较小。结合不同月份的分析结果可以看到,大部分机场在冬季温度预报效果较差,其余季节平均绝对误差较小。

关键词：数值模式机场温度平均绝对误差

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数值模式逐3小时降水量预报能力检验

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青海气象 2022年第3期 23-29页

作者：余学英郭强李京梅李昌玉王镜青海省西宁市气象局西宁810016

利用2020年5月至2021年4月EC细网格、CMA_GFS、CMA_MESO和3KM等4种数值模式每日20时起报的24h内逐3h降水量格点预报资料,按邻域法对西宁地区4个国家站进行检验分析,结果表明:CMA_3KM逐3h晴雨预报准确率对西宁地区预报能力最强;各模式对... 详细信息

利用2020年5月至2021年4月EC细网格、CMA_GFS、CMA_MESO和3KM等4种数值模式每日20时起报的24h内逐3h降水量格点预报资料,按邻域法对西宁地区4个国家站进行检验分析,结果表明:CMA_3KM逐3h晴雨预报准确率对西宁地区预报能力最强;各模式对西宁地区24h内逐3h预报中,年平均晴雨准确率在90%以上的占21.1%,准确率不到80%的占&6%,准确率在80-90%之间的占了70.3%;各模式对冬季的预报能力最强,春季次之,对夏季的预报能力是最差的;对于多雨时段,逐3h预报能力区域模式优于全球模式,CMA_3KM晴雨预报准确率最高且表现稳定;各模式逐3h—般性降水年准确率均不足40%。对于2020年汛期一次强天气过程检验显示,CMA模式对降水的落区、开始结束时间、强降水时段的把握及稳定性方面明显优于EC和NECP模式。

关键词：数值模式 3h降水量格点预报检验西宁地区

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多数值模式对2021年7月两次大暴雨过程预报能力检验评估

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高原山地气象研究 2022年第2期42卷 46-55页

作者：屠妮妮衡志炜何光碧吴蓬萍中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害省重点实验室成都610072

传统点对点的二分类检验方法能够客观反映模式预报的整体表现,但该方法存在双重惩罚现象。本文在传统检验基础上结合FSS(Fraction Skill Score)评分和MODE(Method of Object-based Diagnostic Evaluation)方法,对2021年7月影响四川的两... 详细信息

传统点对点的二分类检验方法能够客观反映模式预报的整体表现,但该方法存在双重惩罚现象。本文在传统检验基础上结合FSS(Fraction Skill Score)评分和MODE(Method of Object-based Diagnostic Evaluation)方法,对2021年7月影响四川的两次区域性大暴雨过程开展检验评估,对比分析了华东区域BCSH模式、ECMWF模式、西南区域SW3KM和SW9KM模式的预报性能。结果表明:(1)BCSH和ECMWF模式在小到中雨评分上略优于西南区域2个模式,SW3KM模式优势体现在暴雨预报上;BCSH和SW9KM模式预报偏差无显著规律,ECMWF模式小到大雨多空报,SW3KM模式中到暴雨多空报。(2)邻域半径为7个格点时,SW3KM模式在72 h预报时效上小雨、36~72 h大雨、24~66 h暴雨评分高于其它模式;区域模式分辨率提高,其FSS和TS评分相应增加,随着预报时间延长,区域模式FSS评分以大于ECMWF模式为主,SW9KM模式各级降水评分整体低于SW3KM模式。(3)4个模式降水落区质心位置预报的经向偏差略大于纬向,BCSH和SW9KM模式降水质心较实况偏西北,ECMWF模式暴雨质心偏西北、大暴雨质心偏西南,SW3KM模式暴雨质心多偏西南、大暴雨质心较实况多偏西北。ECMWF模式对雨带走向和面积的把控好于区域模式;SW3KM模式在72 h预报时效上多个属性值优于BCSH模式,SW3KM模式匹配目标属性值以优于SW9KM模式为主;BCSH、ECMWF和SW3KM模式均存在降水强度预报偏大的特征。

关键词：数值模式 TS评分邻域法 MODE方法暴雨

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台风“凤凰”暴雨成因及数值模式预报检验分析

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浙江气象 2022年第2期43卷 12-17页

作者：俞燎霓周亦平傅方奇黄新晴浙江省气象台浙江杭州310052 浙江省气象服务中心浙江杭州310052

利用NCEP再分析格点资料和降水实况数据,对1416号台风“凤凰”登陆浙江象山前后引发浙江沿海地区的暴雨过程进行分析。结果表明:东海和南海是此次强降水的主要水汽供应源:“凤凰”台风的降水与螺旋度的变化比较一致:“凤凰”台风登陆前... 详细信息

利用NCEP再分析格点资料和降水实况数据,对1416号台风“凤凰”登陆浙江象山前后引发浙江沿海地区的暴雨过程进行分析。结果表明:东海和南海是此次强降水的主要水汽供应源:“凤凰”台风的降水与螺旋度的变化比较一致:“凤凰”台风登陆前浙江沿海区域有不稳定能量积聚。开展了ECMWF、NCEP、JAPAN的数值模式对“凤凰”台风暴雨预报准确度的检验,发现ECMWF模式比NCEP模式APAN模式有较明显的优势,3个模式24h的预报误差率在30%以下,48h、72h预报能力相对较差,96h预报在该次预报中偏差很大。

关键词：台风暴雨物理量数值模式检验分析

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全球和区域数值模式在甘肃2020年汛期降水预报中的检验评估

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干旱气象 2022年第3期40卷 524-535页

作者：陈晓燕孔祥伟彭筱刘新伟吴晶任淑媛兰州中心气象台甘肃兰州730020 甘肃省兰州市气象局甘肃兰州730020

2020年汛期6—8月甘肃降水日数多、持续时间长、范围广、强度大,对该时间段内3种全球模式(ECMWF、GRAPES_GFS和NCEP_GFS模式)和4种区域模式[GRAPES区域数值预报业务系统(GRAPES_3 km)、西北区域区域模式(GRAPES_LZ10 km)、西北区域快速... 详细信息

2020年汛期6—8月甘肃降水日数多、持续时间长、范围广、强度大,对该时间段内3种全球模式(ECMWF、GRAPES_GFS和NCEP_GFS模式)和4种区域模式[GRAPES区域数值预报业务系统(GRAPES_3 km)、西北区域区域模式(GRAPES_LZ10 km)、西北区域快速更新循环预报系统(GRAPES_LZ3 km)和华东区域模式(SMS-WARMS)]24 h累计降水预报性能进行检验评估。结果表明:(1)全球模式中ECMWF模式的预报性能优于其余2个模式,而区域模式中GRAPES_3 km和SMS-WARMS模式预报性能相对较好,且SMS-WARMS模式预报性能更稳定。(2)区域模式晴雨准确率及小雨和中雨的TS评分、ETS评分、命中率低于全球模式,暴雨优于全球模式;大雨和暴雨的空报率和预报偏差均高于全球模式。(3)根据500 hPa环流形势可将甘肃汛期降水划分为副高边缘型和低槽型2种类型,针对2020年4次副高边缘型和3次低槽型降水进行分类检验评估。全球模式和区域模式均对前者的各个量级降水预报性能优于后者;ECMWF模式和区域模式对2种类型大雨和暴雨预报效果优于NCEP_GFS和GRAPES_GFS模式;全球模式中ECMWF模式、区域模式中SMS-WARMS模式对2种类型降水预报效果最好。(4)7种模式对2种类型中雨和大雨雨带走向预报较好,对副高边缘型降水过程降水落区的预报能力优于低槽型降水过程,但预报降水强度较观测偏强,尤其是降水中心区域。

关键词：数值模式降水预报检验甘肃 MODE

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