检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋与湖沼 2021年第6期52卷 1350-1364页

作者：郑青高山红中国海洋大学海洋与大气学院青岛266100 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室青岛266100

在黄海海雾的数值模拟中,EnKF(ensemble Kalman filter)是一种优于3DVAR(three-dimensional variational)的数据同化方法。研究发现,对EnKF初始场集合体采取常用的集合平均所产生的确定性预报初始场,会出现初始场中海雾在预报开始后就... 详细信息

在黄海海雾的数值模拟中,EnKF(ensemble Kalman filter)是一种优于3DVAR(three-dimensional variational)的数据同化方法。研究发现,对EnKF初始场集合体采取常用的集合平均所产生的确定性预报初始场,会出现初始场中海雾在预报开始后就迅速消失以及接下来海雾难以生成的异常现象。通过详细的海雾个例研究,清晰地揭示并解释了此现象,指出这是集合平均造成初始场中云水与温度湿度之间存在不协调关系所导致的后果,并提出了一种择优加权平均方法来取代常用的集合平均。研究结果表明,海雾确定性预报采用择优加权平均所构建的初始场,可以消除上述异常现象,显著改进海雾模拟效果。

关键词：黄海海雾 EnKF集合同化确定性预报初始场变量协调性

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大气扩散集合预报技术和确定性预报技术在日本福岛核事故全球扩散中的对比分析

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中国科学：地球科学 2014年第11期44卷 2554-2564,1-4页

作者：盛黎宋振鑫胡江凯吕恺佟华李冰乔清党国家气象中心数值预报中心北京100081 环境保护部核与辐射安全中心北京100082

将集合预报技术引入到大气扩散数值模拟中,这是提高大气扩散数值模拟能力的一种新的、有效的手段.2011年3月受日本东北部9.0级大地震影响,日本福岛第一核电站发生核泄漏事故.以此次核泄漏事故的全球扩散为研究对象,通过运用不同的大气... 详细信息

将集合预报技术引入到大气扩散数值模拟中,这是提高大气扩散数值模拟能力的一种新的、有效的手段.2011年3月受日本东北部9.0级大地震影响,日本福岛第一核电站发生核泄漏事故.以此次核泄漏事故的全球扩散为研究对象,通过运用不同的大气扩散预报技术(集合预报和确定性预报),模拟了福岛核泄漏释放出来的放射性物质在全球的扩散过程,并利用监测资料对模拟结果进行了对比分析和评估.文中采用的集合预报技术共三种,分别为气象场扰动技术MET、湍流扰动技术TUR和基于大气扩散物理过程参数化方案的集合预报技术PHY.模拟结果显示:集合预报的扩散轨迹模拟技术能更好地模拟粒子随大气环流扩散的过程;此外,与MET和TUR相比,确定性预报和集合预报PHY模拟扩散范围偏小,扩散速度偏慢,且无法模拟出4月初日本福岛核放射物质向我国东部海域扩散的过程.这是因为MET和TUR技术核心是对平均速度和湍流速度进行扰动,这种三维扰动,会促使污染物向更远方向进行扩散,水平方向扩散连续也更符合监测情况;PHY主要是对扩散物理过程参数进行扰动,以垂直速度的扰动为主,造成扩散范围偏小、水平方向扩散不连续.此外,监测站点与模拟结果的时间序列对比分析结果表明:模拟结果均能较好反应浓度趋势演变,不过模拟浓度偏低,尤其是确定性预报和PHY试验;此外,通过与监测站点的比较得出:与PHY相比,MET和TUR在平均浓度和最大浓度出现概率上具有更大优势.本文的研究结果对于丰富大气扩散数值模拟研究,提高环境应急响应水平具有参考意义.

关键词：集合预报确定性预报大气扩散日本福岛核事故

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ECMWF集合预报系统对秦岭周边地区降水确定性预报的性能分析

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气候与环境研究 2017年第5期22卷 551-562页

作者：张宏芳潘留杰卢珊巨晓璇陕西省气象服务中心西安710014 陕西省气象台西安710014

尽管确定性预报不是集合预报系统(EPS)的主要目的和应用方向,但其每一个成员的预报表现决定了集合预报系统的预报性能,集合平均也是实际预报业务的一个重要参考指标。为此,利用2013~2015年5~10月的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报... 详细信息

尽管确定性预报不是集合预报系统(EPS)的主要目的和应用方向,但其每一个成员的预报表现决定了集合预报系统的预报性能,集合平均也是实际预报业务的一个重要参考指标。为此,利用2013~2015年5~10月的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报系统的降水预报资料,CMORPH(NOAA Climate Prediction Center Morphing Method)卫星与全国3×10~4余个自动气象观测站的逐小时降水量融合资料,研究ECMWF集合预报系统对秦岭周边地区逐日降水的控制预报、成员预报、集合平均的预报能力,并探索提高降水集合平均预报性能的有效方法。主要结论如下:(1)无论是集合平均还是控制预报,整体上都较好的刻画了秦岭周边地区降水的空间形态,比较而言,控制预报能够更好的表现了降水的方差变化。(2)泰勒分析表明,集合平均的降水方差随预报时效增加单调减小,控制预报的方差变化随预报时效的增长振荡较小,其相关系数略优于集合平均。(3)技巧评分表明,集合平均使小雨(降水发生频次)的预报偏差显著增加,增大了空报率;使大雨以上的降水预报偏差减小,增大了漏报率,从而使得大多数情况下,集合平均TS(Threat Score)、ETS(Equitable Threat Score)评分低于控制及扰动成员预报。分析认为这主要是由于降水这一要素的偏态分布特性引起的。(4)集合平均的显著贡献在于能够较好的指示可能发生降水的空间位置。通过阈值限定,调整预报偏差,减少(增大)其对小雨(暴雨)的预报频率,能够使集合平均的TS、ETS评分大幅度提升,预报技巧显著优于成员预报和控制预报。目前,预报偏差Bias订正方法已成功应用于陕西省精细化格点预报系统中。

关键词： ECMWF 集合预报确定性预报技巧评分泰勒图

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确定性预报和集合预报融合降水预报产品应用

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海峡科学 2020年第5期 13-19页

作者：苏志重潘宁林青海峡气象开放实验室福建厦门361012 福建省气象台福建福州350001

针对确定性模式和集合预报模式降水产品没有得到最优应用的问题,该文开展多模式降水融合预报研究。应用福建省智能网格预报业务关键点的降水观测资料,对4种确定性模式降水预报和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报的降水集合统计量产... 详细信息

针对确定性模式和集合预报模式降水产品没有得到最优应用的问题,该文开展多模式降水融合预报研究。应用福建省智能网格预报业务关键点的降水观测资料,对4种确定性模式降水预报和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报的降水集合统计量产品进行降水分级统计检验,确定融合方案,并根据融合方案产生多模式和集合预报降水融合产品。结果表明,除了后汛期(7~9月)外,大部分产品的TS评分随降水量级的增大而下降,随着预报时效的延长,各量级降水TS有所下降。融合产品在3~4月的表现较确定性预报有一定的性能提升;5~6月融合产品表现最差;7~9月融合产品TS评分基本与最优确定性预报接近。对于个例检验而言,融合产品能够较为准确地刻画强降水的落区,但存在大暴雨落区范围过大等偏差。

关键词：确定性预报集合预报融合方法降水预报

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单向不规则波浪的确定性预报研究

单向不规则波浪的确定性预报研究

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作者：尹孟林大连理工大学

学位级别：硕士

波浪对人类海上活动以及海洋资源的开发利用有着深远的影响，很多海洋工程建设和海上作业都依赖于波浪的预报，而传统的动力学方法和统计学方法由于缺少相位信息，难以给出预报波浪的时间过程线或波面，因此，准确、实时的波浪预报有着... 详细信息

波浪对人类海上活动以及海洋资源的开发利用有着深远的影响，很多海洋工程建设和海上作业都依赖于波浪的预报，而传统的动力学方法和统计学方法由于缺少相位信息，难以给出预报波浪的时间过程线或波面，因此，准确、实时的波浪预报有着非常重要的现实意义。本文针对目前波浪实时预报中的问题，结合不同的波浪测量条件，开展了单向不规则波浪的确定性预报研究。　　首先，从频域和时域两个角度，分别建立了确定性波浪预报方法。在频域方法中，基于线性单向不规则波浪模型，采用Tikhonov正则化方法分析组成波成分，推导了单点测量、多点测量、移动点测量以及单时刻和多时刻波面测量条件下，确定性波浪预报频域方法中的理论可预报域，提出了利用能量比指标m0来判断可预报域的时空范围，解决了测量波浪组成波的最小群速度Cgmin、最大群速度Cgmax如何确定问题。另外，基于脉冲响应函数，建立确定性波浪快速预报方法，将测量波浪时间过程线或空间波面作为波浪传播系统的输入，预测波浪视为系统的输出，分别给出了系统在深水和浅水下，时间脉冲响应函数ht和空间脉冲响应函数hx的解析解，对于有限水深情况，提出了利用数值计算进行求解的方法。　　其次，结合点测量条件开展物理实验，对确定性波浪预报理论进行相关试验验证，探讨可预报域的判别指标及可预报域的影响因素，讨论了不同水深下脉冲响应函数方法的波浪预报效果以及非因果关系对波浪预报的影响。研究结果表明，由能量比m0=0.01的阈值决定的可预报域P内，预测波浪和实际波浪分布比较一致;可预报域P的范围随着测量时间T的增加而增加。建立的单点波浪测量长时间预报系统有较好的预报效果;当多点波浪测量的距离⊿x＞Cgmin?T，多点测量的可预报域PL是独立的区域，不利于波浪连续整体的预报;移动点波浪测量的运动速度Cgmin＜V＜Cgmax时，即使在可预报域PS内，计算波浪和实际波浪在波峰波谷处也会有一些差别。基于时间脉冲响应函数ht的波浪预报在不同水深下都有很好的表现，并且在深水和有限水深情况下，非因果关系对波浪预报精度产生的影响可以忽略不计。　　最后，利用数值方法对面测量条件下的波浪确定性预报进行相关研究和验证。仿照单点测量建立了单时刻波面测量的波浪长时间预报系统，同样根据0.01能量比m0阈值决定的可预报域F内，波浪预报有较好的效果;多时刻波面测量的时间间隔⊿t＞X/Cgmax时，多时刻波面测量得到的可预报域FL也是分开的区域，应尽量避免这种情况。根据空间脉冲响应函数hx的波浪预报在不同水深下也有非常好的预报效果。

关键词：单向不规则波浪确定性预报脉冲响应函数可预报域

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2015年6月下旬河南暴雨过程中集合和确定性数值预报产品的应用及检验分析

2015年6月下旬河南暴雨过程中集合和确定性数值预报产品的应用及...

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第33届中国气象学会年会

作者：苏爱芳崔丽曼袁小超河南省气象台

暴雨概况:2015年6月23日08时-25日20时,河南省持续性降水天气,淮河以北大部分地区累计降水量超过50mm,洛阳、许昌、开封三地区和新乡、周口、商丘三地区东部累计降水量超过100mm。国家气象观测站的降水监测显示,持续性降水由2个区域性... 详细信息

暴雨概况:2015年6月23日08时-25日20时,河南省持续性降水天气,淮河以北大部分地区累计降水量超过50mm,洛阳、许昌、开封三地区和新乡、周口、商丘三地区东部累计降水量超过100mm。国家气象观测站的降水监测显示,持续性降水由2个区域性暴雨过程组成,前一次过程(2308-2408)的暴雨落区位于洛阳、许昌、平顶山等地,鄢陵降水量最大,为96mm/d,其次为宜阳、襄城(86mm/d);第二次过程(2408-2508)的暴雨出现在驻马店、周口两地区,局部有大暴雨,沈丘降水量达109mm/d。逐6小时降水分析表明强降

关键词：暴雨过程切变线数值预报产品确定性预报检验分析

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三峡水库上游流域季节降水预报效果评价

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长江科学院院报 2025年第1期42卷 28-34,56页

作者：谢帅张森王永强刘杨合长江科学院水资源综合利用研究所武汉430010 长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室武汉430010 中国长江电力股份有限公司智慧长江与水电科学湖北省重点实验室湖北宜昌443000

在气候变化条件下,季节降水预报对于中长期的水资源配置和综合利用具有重要的作用。不同的季节降水预报产品各有优劣,为了从中选择最合适的预报产品,基于8种降水预报模型在三峡水库上游流域的1~6个月预见期的预报结果,对比分析了其在不... 详细信息

在气候变化条件下,季节降水预报对于中长期的水资源配置和综合利用具有重要的作用。不同的季节降水预报产品各有优劣,为了从中选择最合适的预报产品,基于8种降水预报模型在三峡水库上游流域的1~6个月预见期的预报结果,对比分析了其在不同子流域的确定性预报和集合预报效果,筛选了不同子流域的最优预报模型。结果表明:不同预见期下、不同子流域的最优预报模型均有所差异;整体来看ECCC3、ECMWF、CMCC预测模型的预报效果较好;在整个三峡水库上游流域,预见期为1个月、2~6个月预见期时预报效果表现最好的分别为ECCC3模型、ECMWF模型;在金沙江上游、乌东德上游,ECCC3模型较好,在金沙江下游、乌江、向家坝—寸滩、寸滩—三峡,CMCC模型较好,在岷江,ECMWF模型较好,在沱江,MF模型较好。通过选取各个子流域的最优预报模型,可以组合得到三峡水库上游流域的整体预报结果,相比于单一模型的预报,组合后的预报误差降低9.33%~17.86%。

关键词：季节降水预报确定性预报集合预报预报效果评价三峡水库上游

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EnSRF雷达资料同化在一次飑线过程中的应用研究

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大气科学 2016年第6期40卷 1127-1142页

作者：高士博闵锦忠黄丹莲南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044

本文利用包含复杂冰相微物理过程的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,针对2007年4月23日发生在我国华南地区的一次典型飑线天气过程,分别进行了确定性预报和集合预报试验,发现确定性预报能大致捕捉到飑线系统的发生发展过程,... 详细信息

本文利用包含复杂冰相微物理过程的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,针对2007年4月23日发生在我国华南地区的一次典型飑线天气过程,分别进行了确定性预报和集合预报试验,发现确定性预报能大致捕捉到飑线系统的发生发展过程,但对飑线后部的层云区模拟效果较差。集合预报能够有效地减少模式的不确定性,大部分集合成员对飑线的模拟效果优于确定性预报。进一步将集合预报得到的40个成员作为背景场,采用En SRF(Ensemble Square Root Filter)同化多普勒天气雷达资料,并将分析得到的集合作为初始场进行集合预报,通过与未同化雷达资料的集合对比,考察了En SRF同化多部雷达资料对飑线系统的影响。结果表明:En SRF雷达资料同化增加了模式初始场的中小尺度信息,大部分集合成员的分析场能够较准确地再现飑线的热力场、动力场和微物理场的细致特征,并且模拟出飑线后部的层云结构。通过对En SRF分析的集合进行模拟发现,大部分集合成员较未同化雷达资料时模拟效果有明显改善。同化后的集合预报ETS(Equitable Threat Score)评分最高,其次是未同化的集合预报,确定性预报的最低。

关键词：集合均方根滤波资料同化确定性预报集合预报飑线

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BCC二代气候系统模式的季节预测评估和可预报性分析

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大气科学 2017年第6期41卷 1300-1315页

作者：吴捷任宏利张帅刘颖刘向文中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 南京大学大气科学学院/中国气象局-南京大学气候预测研究联合实验室南京210023 南京信息工程大学地理与遥感学院南京210044

本文利用国家气候中心(BCC)第二代季节预测模式系统历史回报数据,从确定性预报和概率预报两个方面系统地评估了该模式对气温、降水和大气环流的季节预报性能,并与BCC一代气候预测模式的结果进行了对比,重点分析了二代模式的季节可预报... 详细信息

本文利用国家气候中心(BCC)第二代季节预测模式系统历史回报数据,从确定性预报和概率预报两个方面系统地评估了该模式对气温、降水和大气环流的季节预报性能,并与BCC一代气候预测模式的结果进行了对比,重点分析了二代模式的季节可预报性问题。结果显示,BCC二代模式对全球气温、降水和环流的预报性能整体上优于一代模式,特别在热带中东太平洋、印度洋和海洋大陆地区的温度和降水的预报效果改进尤为明显。这些热带地区降水预报的改进,可以通过激发太平洋—北美型(PNA)、东亚—太平洋型(EAP)等遥相关波列提升该模式在中高纬地区的季节预报技巧。分析表明,厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)信号在热带和热带外地区均是模式季节可预报性的重要来源,BCC二代模式能够较好把握全球大气环流对ENSO信号的响应特征,从而通过对ENSO预报技巧的改进有效地提升了模式整体的预报性能。从概率预报来看,BCC二代模式对我国冬季气温和夏季降水具备一定的预报能力,特别是对我国东部大部分地区冬季气温正异常和负异常事件预报的可靠性和辨析度相对较高。因此,进一步提高模式对热带大尺度异常信号和大气主要模态的预报能力、加强概率预报产品释用对提高季节气候预测水平具有重要意义。

关键词：季节预测确定性预报概率预报可预报性 BCC二代模式

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地面气象要素多模式集成预报研究进展

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大气科学学报 2022年第6期45卷 815-825页

作者：周海秦昊吉璐莹肖莹中国电力科学研究院有限公司江苏南京210003 新能源与储能运行控制国家重点实验室江苏南京210003 东南大学江苏南京210096 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030032

目前,集合预报已成为天气预报业务的主要支撑。然而,由于数值模式本身的限制与不完善以及集合系统存在初值扰动、集合大小等方面的局限,常存在预报偏差。不同预报模式通常具有不同的物理过程参数化方案、初始条件等,导致其预报能力各有... 详细信息

目前,集合预报已成为天气预报业务的主要支撑。然而,由于数值模式本身的限制与不完善以及集合系统存在初值扰动、集合大小等方面的局限,常存在预报偏差。不同预报模式通常具有不同的物理过程参数化方案、初始条件等,导致其预报能力各有不同。为此,如何纠正预报偏差以及如何充分有效地利用不同模式的预报信息以获得更加准确的天气预报广受关注。近年来,利用统计理论与预报诊断,基于多个集合预报系统的多模式集成预报技术得到快速发展,已成为有效消除预报偏差从而提高天气预报技巧的一种统计后处理方法。针对气温、降水和风3个最基本的地面气象要素,首先依据预报形式将应用范围较广的简单集合平均、消除偏差集合平均、超级集合、贝叶斯模式平均、集合模式输出统计等加权或等权平均多模式集成技术,分成确定性预报和概率预报两大类,并做系统介绍。最后,讨论使用和发展多模式集成技术需要关注的问题,包括考虑参与集成的模式个数、发展降水及风速分级预报模型和发展基于机器学习的多模式集成新技术。

关键词：地面气象要素多模式集成预报确定性预报概率预报

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