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国家重点基础研究发展计划(2004CB418306)

作品数：30 被引量：876H指数：16
相关作者：沈学顺张义军陈德辉吕伟涛孟青更多>>
相关机构：中国气象科学研究院中国气象局北京市气象局更多>>
发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
相关领域：天文地球电子电信自动化与计算机技术化学工程更多>>

文献类型

  • 30篇期刊文章
  • 5篇会议论文

领域

  • 34篇天文地球
  • 1篇化学工程
  • 1篇电子电信
  • 1篇自动化与计算...

主题

  • 8篇暴雨
  • 7篇GRAPES
  • 6篇GRAPES...
  • 5篇数值模拟
  • 5篇值模拟
  • 4篇闪电
  • 4篇淮河流域
  • 4篇降水
  • 3篇数值天气预报
  • 3篇同化
  • 3篇气象
  • 3篇雷达
  • 2篇地闪
  • 2篇云微物理
  • 2篇灾害
  • 2篇中-Β尺度
  • 2篇中尺度
  • 2篇三维变分
  • 2篇水分
  • 2篇台风

机构

  • 22篇中国气象科学...
  • 5篇北京市气象局
  • 5篇中国气象局
  • 4篇南京信息工程...
  • 2篇北京大学
  • 2篇安徽省气象局
  • 2篇湖北省气象局
  • 2篇东京工业大学
  • 2篇上海市气象局
  • 2篇中国科学院大...
  • 2篇国家气象信息...
  • 1篇福建省气象局
  • 1篇国防科学技术...
  • 1篇中国科学院
  • 1篇中国气象局培...
  • 1篇中国科学院研...
  • 1篇中国气象局北...
  • 1篇民航东北空管...
  • 1篇石家庄市气象...

作者

  • 8篇沈学顺
  • 7篇陈德辉
  • 6篇薛纪善
  • 6篇张义军
  • 5篇孟青
  • 5篇吕伟涛
  • 5篇王建捷
  • 5篇马明
  • 3篇徐国强
  • 3篇郑栋
  • 3篇黄丽萍
  • 3篇伍湘君
  • 2篇何金海
  • 2篇沈元芳
  • 2篇高志球
  • 2篇陶祖钰
  • 2篇王明欢
  • 2篇段丽
  • 2篇刘勇
  • 2篇王世玉

传媒

  • 8篇气象学报
  • 6篇应用气象学报
  • 3篇热带气象学报
  • 2篇气象
  • 2篇高原气象
  • 2篇气象科技
  • 1篇科学通报
  • 1篇计算机研究与...
  • 1篇北京大学学报...
  • 1篇地球科学进展
  • 1篇南京气象学院...
  • 1篇Scienc...
  • 1篇Journa...
  • 1篇中国气象学会...
  • 1篇中国气象学会...
  • 1篇中国气象学会...

年份

  • 1篇2012
  • 3篇2011
  • 3篇2010
  • 7篇2009
  • 9篇2008
  • 5篇2007
  • 5篇2006
  • 2篇2005
共 30 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
陆面过程对2007年淮河流域强降水数值预报的影响分析被引量：9
2010年
基于GRAPES中尺度数值天气预报模式,研究了不同复杂程度陆面过程和不同土壤初始条件对2007年中国夏季淮河流域降水数值预报的影响。重点分析了下垫面非均匀性对造成我国夏季强降水的中小尺度对流系统的启动和发展的影响,探讨了中小尺度对流发生发展中陆气相互作用的可能影响。对2007年7月8日发生在淮河流域的一次对流过程采用两组敏感性试验进行研究,结果表明对流启动对陆面过程有很强的敏感性。Noah陆面模式能合理地模拟出对流的启动,而Slab陆面模式模拟的对流会延迟1～2小时,这与Noah陆面模式能合理描述地表感、潜热通量有关。GLDAS初始土壤资料能更加合理地描述实际土壤温湿的分布状况,有利于更加准确地模拟出对流降水的启动和分布位置。另外,对2007年7月淮河流域的持续性强降水天气过程进行了对比模拟,研究表明:不同复杂程度陆面过程对连续强降水数值预报有明显的影响。使用Noah陆面模式能提高对强降水预报的能力,而且随着模式分辨率的提高,降水的TS评分也在提高,Noah的TS评分总体上高于Slab。
陈晓丽沈学顺陈活泼
关键词：夏季降水陆面过程GRAPES模式
基于非静力模式物理扰动的中尺度集合预报试验被引量：30
2007年
以GRAPES中尺度有限区模式作为试验模式,从模式的不确定性方面来构造中尺度的集合预报,重点考虑物理因子与初始条件的扰动作用。针对2004年7月10日北京城区的突发性暴雨过程进行了36 h的集合预报试验。结果表明:GRAPES模式可有效地捕捉到中尺度过程的信息;中尺度集合预报是可行的,可改进中尺度暴雨过程落区、强度的预报;不同集合方案的预报结果各不相同,同一方案各个成员的预报结果也有差异,即存在适宜的离散度;在离散度分析中发现在北京附近存在一个明显大值区,且在大气中低层的垂直结构表现出一致性,表明这一区域的预报不确定性很大。从集合检验结果中得到:单纯考虑模式物理扰动来构造中尺度集合预报系统有一定难度,当加入初始场不确定信息后,同时考虑模式的不确定性和初始场的不确定性,有助于捕捉更多的中尺度系统的不确定信息,有助于构造更为有效的中尺度集合预报系统。
谭燕陈德辉
关键词：不确定性
半隐式半拉格朗日动力框架的动能谱分析被引量：26
2008年
大量的观测事实表明自由大气动能谱与波数之间满足如下关系:在大尺度区域满足E∝k-3关系,过渡到中尺度区域表现为E∝k-5/3关系。数值模式动能谱是测量模式动力框架的耗散的直接度量,而耗散对模式的性能有着重要影响,因此动能谱是研究和评估模式动力框架的非常规的有效方法。文中使用基于半隐式半拉格朗日动力框架的全球/区域一体化模式GRAPES进行数值模拟试验,然后计算GRAPES模式的动能谱并与实际观测得到的大气动能谱比较,得到GRAPES模式能够很好地复制出实际大气动能谱的分布特征,包括从大尺度区域的E∝k-3关系向中尺度的E∝k-5/3关系的过渡特征。并且发现GRAPES模式存在最大有效时间步长,当时间步长小于最大有效时间步长时,模式动能谱随时间步长增大而逐渐衰减;当时间步长大于最大有效时间步长时,模式动能谱随时间步长增大而虚假增长。同时通过与实际大气动能谱比较,发现模式动能谱在5Δx波长附近开始明显衰减,因此将5Δx波长定义为GRAPES模式的最高有效分辨尺度;当空间分辨率提高与时间步长等相协调时,中小尺度模式动能谱向中小尺度延伸而更接近实际大气动能谱;当空间分辨率提高与时间步长等不相协调时,中小尺度模式动能谱存在较大误差,相应的大尺度模式动能谱亦存在较大误差。此外,时间步长对模式spinup过程有着重要的影响,较小时间步长时,spinup过程能够很好发展出合理的动能谱结构,在物理空间上表现为模式能够在spinup时间内生成和发展出合理的中小尺度系统;而较大时间步长时,spinup过程很难发展出合理的动能谱结构,在物理空间上表现为模式未能在spinup时间内生成和发展出合理的中小尺度系统。最后,GRAPES模式动能谱与WRF模式动能谱具有一致性,GRAPES全球中期模式能够完美地模拟出大尺度的E∝k-3动能谱特征。综�
郑永骏金之雁陈德辉
关键词：GRAPES模式SPIN
大气环境层结对闪电活动影响的模拟研究被引量：28
2007年
利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响。结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的最重要因子。上升速度的大小决定了雷暴发展到成熟的时间和雷暴的强弱,较强的上升气流有利于雷暴云在较短时间内达到较大的高度。而持续的上升气流和充足的水汽有利于雷暴的成熟期延长从而增强闪电活动。较强的上升速度和充足的水汽可以产生更多的对闪电起电、放电有直接影响的冰相物并能使其持续生成,从而形成较大的电荷浓度。较强的上升速度和不利的水汽条件也可以在某时形成较大的冰相物浓度,但冰相物难以持续生成。而较弱的上升速度和充足的水汽则容易形成暖云过程,对冰相物的生成也有不利影响。上升速度和水汽相互影响,又共同受到环境层结的支配。大气低层潮湿、中层湿度适中,较大的不稳定能量和一定量的对流抑制能量将有利于强闪电活动的发生。表现在大气不稳定参数的取值上,对流性稳定度指数的值小于-10℃(负值表示不稳定),对流有效位能值在1000 J/kg以上,对流抑制能量大于40 J/kg,700 hPa相当位温在340 K以上,700—400 hPa中层平均湿度在35%—85%,有利于强闪电活动的发生。
郑栋张义军马明孟青吕伟涛
关键词：数值模拟电荷结构
The program structure designing and optimizing tests of GRAPES physics被引量：11
2008年
According to the modularization and standardization of program structure in Global/Regional Assimilation and Prediction System (GRAPES), the plug-compatible and transplantable regional meso-scale and global middle-range physics software package is established. The package's component integrality is comparative with the other advanced models physics. A three-level structure of connecting GRAPES physics and dynamic frame has been constructed. The friendly interface is designed for users to plug in their own physics packages. Phenomenon of grid-point storm rainfall in numerical prediction is analyzed with the numerical tests. The scheme of air vertical velocity calculation is improved. Optimizing tests of physics schemes are performed with the correlative parameters adjusting. The results show that the false grid-point storm rainfall is removed by precipitation scheme improving. Then the score of precipitation forecast is enhanced.
XU GuoQiangCHEN DeHuiXUE JiShanSUN JianSHEN XueShunSHEN YuanFangHUANG LiPingWU XiangJunZHANG HongLiangWANG ShiYu
关键词：数值天气预报气象分析
地面自动站资料质量控制方案及应用被引量：69
2009年
为满足精细、短时天气预报的需求,我国地面自动站(AWS)观测系统的建设日趋完善。AWS资料在数值预报系统中没得到充分使用的原因之一是AWS观测资料的特殊性及数值预报系统缺少有效针对AWS观测资料的质量控制(QC)方案。本文AWS QC方案在参考国际先进的AWS QC方案基础上,根据我国地面自动站的特点和数值天气预报模式对地面资料应用的要求设计。其目的是解决AWS观测资料在数值预报中应用的质量问题。本方案采用多种质量控制技术,其中包括台站气候极值检查、要素间一致性检查、时间一致性检查、持续性检查、背景场一致性检查、空间一致性检查、综合决策算法、自动统计评估反馈技术。本文从检查方法对错误资料的敏感度和确定性进行理论分析表明,该方案具有更强的敏感度和确定性。将该方案应用于北京地区2006年8月AWS实际观测资料检验,结果表明,该方案能有效地识别观测资料中存在明显错误的资料,有效地为地面自动站资料在数值模式中的应用提供客观质量依据。
陶士伟仲跻芹徐枝芳郝民
关键词：地面自动站敏感度
GRAPES物理过程参数化方案设计及优化试验
新一代全球/区域多尺度通用数值分析同化与预报一体化系统(GRAPES)按照模块化、标准化的程序要求,开发建立了插拔式可移植的与新一代通用动力框架相协调的区域中尺度和全球中期物理过程软件包,物理过程的完整性与国外先进的模式...
徐国强薛纪善孙健沈学顺陈德辉沈元芳黄丽萍伍湘君王世玉
关键词：物理过程程序结构
文献传递
GRAPES模式中高精度正定保形物质平流方案的研究Ⅰ:理论方案设计与理想试验被引量：21
2011年
平流计算的精度对数值模式的结果有着重要影响。如何在半拉格朗日模式中发展高阶精度的标量平流计算方案是提高半拉格朗日数值模式精度的重要问题。文中采用计算流体力学中一个新的高精度正定保形的物质平流方案,通过映射单元格方法将其与半拉格朗日模式结合起来,既保留了半拉格朗日时间积分方案中积分时间步长大、计算效率高的特点,又发挥新方案高精度正定保形的平流计算优势。该新的标量平流方案是基于分段有理函数的高阶Godunov方案的变形,称之为Piecewise Rational Method(PRM)。此方案简单、实用,易于编程,可保持平流物理量的守恒。通过一维、二维理想试验,并与PPM(Piecewise Parabolic Method)和采用三次插值的半拉格朗日方案试验结果对比分析,表明物质平流方案对于空间变化幅度大的物理量具有较高的平流计算能力。与三次拉格朗日插值相比,物质平流方案的耗散性更小。与PPM方案相比,两者有不少相似之处,平流效果也几乎相当,但物质平流方案中采用的有理函数的保凸特性,且不需要界面值调整,在实现上相对简单。另外,通过将物质平流方案应用到GRAPES模式中的球面坐标系下的理想试验,进一步确认了物质平流方案的优点及在GRAPES模式中的可行性。
沈学顺王明欢肖锋
关键词：半拉格朗日
GRAPES模式中高精度正定保形物质平流方案的研究Ⅱ:连续实际预报试验被引量：9
2011年
针对半隐式半拉格朗日数值预报模式GRAPES,研究发展了与之相适合的高精度正定保形的物质平流方案——分段有理函数法(PRM,Piecewise Rational Method)。文中在进行理想试验验证该方案简单、实用、易于编程对于空间变化幅度大的物理量具有较高的平流计算能力且在GRAPES模式中具有可行性的基础上,对2005年7月连续1个月的24小时降水进行实际预报试验。通过细致的个例分析、月平均比较以及TS评分计算,PRM方案实际预报结果与GRAPES模式中原来采用的水物质平流方案预报的主要雨带的分布、走向相一致,但对大雨以上量级的降水预报具有明显优势,对网格尺度的降水的影响比较敏感,进一步验证了高精度正定保形方案对实际降水预报的改进效果,表明该方案对于改进GRAPES模式大到暴雨预报能力具有较大的潜力。PRM平流方案较GRAPES原来采用的准单调正定保形的平流方案能够更加合理地计算水物质场的输送,尤其是能够很好地反映出梅雨季东亚大气下层水汽水平梯度大以及沿梅雨锋水汽的小尺度变率较大的特点描写。
王明欢沈学顺肖锋
关键词：半拉格朗日PRM降水预报暴雨
气象卫星资料同化的科学问题与前景被引量：65
2009年
从数值天气预报资料同化的角度,分析了气象卫星观测与常规气象观测的不同特点形成了卫星资料同化的特殊科学问题。由于各类星载遥感仪器所观测到的是一定波长的电磁辐射,不能像传统的直接观测资料一样被预报模式直接应用。又由于卫星观测对象是整个大气层,而不是特定高度的大气,因此确定卫星观测影响的高度和它的潜在垂直分辨率成为一个关键问题。卫星观测还可能存在着系统性的偏差,这与直接观测的误差互相独立也有很大区别。资料同化通常建立在模式预报(即背景信息)与观测量的比较的基础上,为了实现同化,需要将模式的基本大气变量转换成星载仪器所获得的特定波长的电磁波特征量,或者将观测到的电磁辐射特征量反算成大气的特征量。前者需要引入复杂的观测算子,后者则将复杂的反演过程交给了前处理阶段。这就形成了直接与间接同化卫星资料的两种不同策略,策略的选择取决于同化系统处理复杂观测资料的能力,对同化效果有决定性的影响。逐个分析了目前用于数值预报的5种卫星观测资料,即星载大气垂直探测器资料、大气运动矢量资料、散射仪海面风资料、卫星观测的云与降水信息资料与GPS掩星观测资料的同化的进展与有待解决的主要问题,概述了中国近年在大气垂直探测器等卫星资料同化中的研究进展及其业务应用的效果,并提出了今后需要予以特别关注的研究方向。
薛纪善
关键词：气象卫星资料同化
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