高华
- 作品数：14 被引量：335H指数：9
- 供职机构：中国气象局北京城市气象研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程自动化与计算机技术更多>>
- 城市小区气象条件与污染扩散精细预报研究被引量：14
- 2006年
- 从城市小区气象条件与污染扩散精细预报的科研需求和城市大气环境应急响应的应用需求出发,利用新一代全球/区域同化预报系统、城市小区尺度气象和污染扩散模式以及城市尺度污染扩散模式,对城市小区气象条件与污染扩散进行了精细预报试验,并进一步研究了城市小区尺度气象和污染扩散的精细模拟对城市尺度污染扩散模拟的影响.初步建立了城市小区气象条件与污染扩散精细预报方法,即:气象部分由全球到小区逐级单向嵌套、污染部分由小区到城市逐级单向嵌套的方法.预报试验结果表明,这种方法是合理可行的.小区尺度精细模拟对城市尺度污染扩散模拟的影响较大,但其模拟效果还有待利用观测资料进一步验证.
- 苗世光张朝林江晓燕高华
- 关键词：气象条件大气环境
- 雷达反射率资料的三维变分同化研究被引量：39
- 2013年
- 应用天气研究和预报模式(WRF)三维变分系统中一种新的雷达反射率资料间接同化方法来进行反射率资料的三维变分同化研究,评估雷达反射率资料对夏季短时定量降水预报的作用。该方法不直接同化雷达反射率资料,而是同化由反射率资料反演出的雨水和估计的水汽。以2009年夏季北京地区发生的4次强降水过程为例,考察了北京市气象局业务运行的快速更新循环同化预报系统对京津冀地区雷达网的雷达反射率资料的同化性能以及雷达反射率资料和径向风资料同时同化的效果。数值试验结果表明:(1)同化反演雨水或水汽都能改善降水预报,但同化反演水汽对降水预报效果的改善起了更重要的作用;(2)同化反射率资料能极大地提高短时降水预报的效果,其稳定的正面效果可以延伸到6 h的预报时效,而同化径向风资料不能得到稳定的正效果;(3)同化雷达资料时,应用快速更新循环同化预报系统是提高短时定量降水预报的一个有效途径。
- 范水勇王洪利陈敏高华
- 关键词：三维变分同化雷达反射率资料同化
- 北京地区降水空间分布及城市效应分析被引量：39
- 2014年
- 利用1971-2010年北京地区20个测站降水资料和城市发展数据,分析了北京地区降水的大尺度变化趋势及局地降水的城市效应特征。结果表明:(1)北京地区年降水量具有大尺度变化特征,其线性倾向率为-9.12 mm·(10a)-1;(2)城市化缓慢期城市对降水影响不明显,而快速发展期则表现出明显的雨岛效应,城市化不仅使雨岛增强,还对城市下风向降水有一定影响;(3)受盛行风及热岛环流的共同影响,北京地区不同季节局地降水表现出不同的分布形态;(4)城市化过程对城区局地强降水日数存在增加效应。
- 郑祚芳高华王在文李青春
- 关键词：年际变化降水
- 北京地区近地层风能资源的气候变异及下垫面改变的影响被引量：9
- 2014年
- 应用近40年北京区域内20个气象站观测风场资料,分析该地区近地层风能资源的气候变异特点,并定量估计人类活动对近地层风能蕴藏的影响。结果表明:1北京地区近地层平均风速在月际尺度上为单峰型结构,并具有明显的年际及年代际变化特征。近40年来平均风速呈减弱趋势,距中心城区越近的站点,风速减弱趋势越明显;2北京地区风能资源主要以佛爷顶、延庆、昌平等西北部和西部山区蕴藏最丰富,具有一定的开发潜力,但呈现逐渐减少趋势;3自然气候变化是导致北京地区近地层风能资源减少的主要因素。此外,下垫面人为改变对风能资源的减少亦有重要影响,其贡献占总比例约27.1%,这种影响在20世纪90年代后期以来表现尤为明显。
- 郑祚芳高华刘伟东
- 关键词：风能资源气候变化主成分分析
- 城市下垫面反照率变化对北京市热岛过程的影响——个例分析被引量：56
- 2007年
- 随着城市的不断发展,城区地表反照率等下垫面物理特征和属性会发生明显的变化,进而会对城市热岛等大气环境形成影响。文中使用中国气象科学研究院开发的新一代数值天气预报模式(GRAPES),针对2004年10月北京一次重空气污染事件中的典型城市热岛过程,分别设计了两种数值试验方案:(1)对照试验,使用模式缺省的城区下垫面反照率参数,取值0.18;(2)敏感性试验,参考同期中国科学院大气物理研究所铁塔280m高度下垫面反照率观测事实,将北京区域城市类型下垫面反照率减小至0.15。通过对比两种试验方案在1km水平分辨率下的24h模拟结果,研究了城市下垫面反照率变化对北京地区城市热岛过程的影响。结果表明:(1)GRAPES模式可成功模拟此次热岛过程中城区和郊区近地面温度的日变化趋势;(2)城市下垫面反照率的变化对城市热岛的发展非常重要,城市反照率下降0.03会使城市热岛强度增强0.8℃左右,结果也更接近实况。这说明随着城市发展引起的地表反照率减小有利于城市热岛强度增加;(3)通过分析地表的长波辐射发现,在城市区域较小反照率情形下,城区的长波辐射始终比郊区大,有利于热岛的形成;同时也有利于城区近地层的风场辐合增加,对此次污染过程的发展是有利的。
- 江晓燕张朝林高华苗世光
- 关键词：城市热岛地表反照率陆面过程辐射通量
- 支持向量机非线性回归方法的气象要素预报被引量：27
- 2012年
- 该文介绍了基于基本的支持向量机非线性回归方法,该方法具有解决非线性问题的能力,在数值预报解释应用技术中,对某些预报量与预报因子之间相关性不显著的要素,如风、比湿等,采用支持向量机非线性回归技术较多元回归的MOS方法更具优势;利用北京市气象局中尺度业务模式(MM5V3)的12:00(世界时)起始数值预报产品和观测资料,制作北京15个奥运场馆站点6～48 h逐3 h的气象要素释用产品。对比MM5V3模式,从均方根误差的平均减小率来看,2 m温度减小12.1%,10 m风u分量减小43.3%,10 m风u分量减小53.4%,2 m比湿减小38.2%。与同期的MOS方法预报结果相比,整体预报效果SVM略优于MOS。由此可见,支持向量机非线性回归方法解决与预报因子之间非线性相关的气象要素较好,具有较高的预报优势。
- 王在文郑祚芳陈敏高华
- 关键词：MOS释用气象要素预报
- 城市化对北京一次极端降水过程影响的数值分析被引量：8
- 2013年
- 通过敏感性试验探讨了城市化对北京2011年6月23日局地极端降水事件的影响。结果表明耦合了城市冠层模式的WRF系统能较好地模拟出强降水的局地性和突发性特征,考虑了精细下垫面分类的敏感性试验模拟降水更接近实况;下垫面城市化对地表能量平衡影响明显,对大气的热量影响除加强地表对边界层大气向上感热输送外,还会减少局地地表蒸发及大气水分供应,增加边界层高度,并对移经本地的天气系统强度及水汽输送产生较明显的影响。
- 郑祚芳高华李青春
- 关键词：极端降水城市化数值模拟
- 影响北京城市生态环境的气候指数变化趋势被引量：3
- 2012年
- 应用北京地区15个气象站1961—2010年逐日观测的温度、相对湿度及风速资料,在对数据进行均一化订正的基础上,分析了近50年来北京地区与城市生态环境有关的几个气候指数如植物生长季指数、人体舒适度指数、度日指数的变化特征及其对区域气候变化及城市化进程的响应。结果表明:近50年北京地区生物生长季指数、人体舒适日数呈上升趋势,表明北京地区的气候在朝着更加适于人们居住的方向发展,但自1990年代以来,人体感觉冷、热不舒适日数的年际振幅均在增加;北京地区冷度日指数(CDD)呈增加趋势,热度日指数(HDD)则呈下降趋势。热度日指数的下降幅度明显高于冷度日指数的上升幅度,意味着未来北京地区用于夏季制冷的能耗仍将进一步增加,但用于冬季取暖的能耗有望较大幅度减少,这将有利于减少冬季燃煤取暖排放的污染,改善空气质量;受城市发展导致下垫面变化的影响,北京地区各生态环境气候指数倾向率空间差异明显,城区及东南部平原地带气候指数倾向率明显高于郊区及山区站点;北京城市化效应对区域生态环境气候指数的贡献率在47.2%～76.3%之间,表明北京地区城市气候效应对区域生态环境具有不可忽视的影响。
- 郑祚芳轩春怡高华
- 关键词：气候变化城市化人体舒适度生长季
- 城市化对北京夏季极端高温影响的数值研究被引量：25
- 2012年
- 利用一个耦合了城市冠层模式(UCM)的区域数值模拟系统(WRF/NCAR),引入由Landsat TM提取的京津冀区域30 m分辨率下垫面GIS数据集代替美国USGS地表分类数据,对2009年6月24—25日出现在北京地区的一次超过40℃极端高温天气过程进行了高分辨率数值模拟,用以考察WRF/UCM系统对北京"城市热岛"及城市高温天气的模拟效果,并分析了城市化对北京地区城市高温和地表能量平衡的影响及其日变化特征。结果表明:采用精细化下垫面分类数据集后能更好地模拟出主要高温区的分布特征,并能较好再现夜间的"城市热岛"效应。城市化发展对近地层气温的影响主要表现在会促使城区及其下风向近郊区气温的升高,增幅可达0.5～2℃,这与城市热岛及其下游效应有关。城市下垫面的高粗糙度对近地层风速表现出明显的阻挡效应,表现在模拟的10 m风场减弱明显。考虑了城市下垫面属性的敏感性试验更好地再现了城区温度的日变化,其模拟的日间最高温度与实际观测值更为接近,也较好地模拟出了城区具有较高最低温度的特征。通过城区与郊区能量平衡过程差异的分析表明,城市化可以显著改变能量平衡中各项所占的比重。地表对近地层大气热量输送过程的变化表明随着城市下垫面的日愈扩大,会显著增强白天地表对大气的向上感热输送,增大城区日间出现高温的可能。夜间,模式反映出地表能量收入来自土壤热通量的向上输送,同样由于城区的潜热通量小,收入的能量仍主要以感热形式加热大气,夜间城区具有较高的最低温度并表现出较强的热岛特征,主要与夜间感热加热的持续相关。
- 郑祚芳高华王在文刘伟东
- 关键词：城市化城市热岛地表能量平衡日变化
- 一个实现大规模存储的方案
- 2013年
- 基于廉价磁盘冗余阵列(RAID)方法和逻辑卷管理(LVM)工具,将一台机架式服务器和五台磁盘阵列进行连接管理,实现了一种单一逻辑磁盘容量达90TB的大规模存储空间。该方案注重了系统的稳定性和数据的安全性。磁盘阵列采用串联方式,增强了可扩展性,理论上可以无限扩展。实际应用表明,该方案方便了数值预报业务数据的安全、快速存取,并具有容量的可扩展性。满足了省级气象部门对科研数据存储的需求,尤其是数值预报结果检验工作对大规模存储的需求。
- 高华陈敏余东昌
- 关键词：磁盘阵列逻辑卷
