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中国气象学会2004年年会

中国气象学会2004年年会

  • 召开年：2004
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2004-10-25

主办单位：;中国气象学会;;

会议文集：中国气象学会2004年年会会议论文集

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  • 摘要：在对流性天气过程中,回波的合并往往容易引发强对流的发生,本文针对2004年7月6日发生在浙江中北部的一次强对流天气过程,利用舟山新一代天气雷达资料,对此次天气过程中出现的两次回波合并过程进行分析,分析表明,此次天气过程中出现的两次强对流天气都与回波的合并有密切的关系.
  • 摘要：2003年10月11日(简称"0310")发生在河北省中南部地区的特大暴雨是京津冀近50年来同期所罕见的,同时渤海湾还出现了风暴潮过程.对该过程本文应用非静力MM5的二重网格双向嵌套进行了全物理过程的数值模拟,并应用天津市多普勒雷达资料和常规气象资料进行了分析研究.结果表明:(1)MM5模式能够较好地模拟出风场、气压场、降水预报,在预报业务实践中有很好地参考价值;(2)海面偏东风的长时间维持,使海水堆积、海平面抬高,加上天文大潮的叠加而引发风暴潮;(3)风暴潮期间速度方位风廓线近地面的E-NE风随时间有增厚现象,在增厚的同时使降水减小,风暴潮发生.
  • 摘要：本文对于大量的数值预报产品来说,预报人员如何进行合理使用,以建立适合本地的天气要素预报方法是一项较为繁琐的工作任务.本文采用windows应用程序接口,结合VisualBasic、C++builder的快速界面开发技术和VisualFortran擅长数值计算处理的特长,开发了自动化天气要素指导预报开发试验平台.平台利用操作系统的文件管理功能管理本地数据,在该业务平台上,使用者可以利用数值产品进行反复试验、不断拟合,直到得到满意的预报方程为止.通过试验平台的使用,可以减少预报开发人员建立方程、挑选因子、预报试验、修改因子、重建方程所需的时间,大大提高工作效率.
  • 摘要：本文使用插值方法对MAPS模式进行了集合预报初值场的形成试验,提出集合偏差对集合预报的初值集合进行简单的评价.试验发现,集合偏差太大或者太小都会对集合预报的效果产生不利的影响,存在集合偏差的最佳区间可以使集合预报的效果得到局部最佳.
  • 摘要：本文按照<地面气象观测规范>规定:能见度(VV)和风速(V)是对沙尘天气分级的重要指标.而沙尘预报问题本质上是一个非连续量的预报问题,本文将这个非连续量的预报问题转化为对两个连续的量(风速和能见度)的预报问题.并在分析河南省春季沙尘的天气气候特征的基础上,筛选出与风速和能见度相关性较好的预报因子,采用卡尔曼滤波方法,分站建立了河南省冬、春季的风速和能见度预报方程,并利用相应的沙尘天气判别标准,在一定程度上实现了河南省冬、春季沙尘天气预报的定点与定量.
  • 摘要：本文利用mm4中尺度数值模式,采用实际探空资料进行数值模拟试验,模拟出形势、降水等预报场,将结果与实况进行诊断分析,从而得出结论:mm4模式对大的形势场,降水落区等方面具有较高的预报能力.
  • 摘要：本文用一个高分辨的η坐标模式对1998年7月21日鄂东沿江特大暴雨过程进行数值模拟,得到与实况很相符的结果.通过敏感性试验和分析,研究了局地中尺度地形对这次暴雨过程的影响及其机理.结果表明,虽然地形对这次特大暴雨过程的基本面貌并未起到决定性的作用,但也有一些重要影响.大别山对边界层南风暖湿气流的阻挡使位于其迎风面上游的暴雨带有所加强.幕阜山对边界层水汽流入的拦截则使位于其背风面下游的暴雨带的初期发展减缓.到了暴雨盛期,由于暴雨带南侧有中尺度低空急流出现并正好位于幕阜山区,因地形而抬高的摩擦层内的Ekman风矢偏转直指暴雨区,加强了暴雨区的空气质量和水汽的辐合.由于强对流暴雨系统盛期近地层气流转为辐散,对暴雨维持起关键作用的辐合层升高,因此地形抬高的摩擦辐合恰好叠加其上使之增强,这可能是此次鄂东沿江特大暴雨过程持续时间长的一个重要原因.
  • 摘要：本文将自适应网格技术应用于中尺度模式MM5,结合一次暴雨过程,进行一些数值试验,对比自适应网格方案和固定网格方案的优劣,并且根据模拟结果作了诊断分析.结果表明:对于此次降水过程,自适应网格模拟的效果取决于一些参数的选择.
  • 摘要：本文对国内外各种数值预报模式降水预报产品在2003年主汛期(6-8月)及2003年6月21日至7月13日之间的暴雨天气过程的预报能力做了详尽的检验,主汛期全国检验结果表明我国的T213的36小时预报对暴雨和大暴雨的预报效果较好;日本则在所有时效大雨以下各级预报中居领先地位;德国在60小时的暴雨预报及大暴雨预报的TS评分最高;预报员对三天以内大雨以上各级降水预报较全球和有限区模式的预报好.不过,T213和预报员的短期预报往往多空报,预报面积明显偏大,而日本对大雨以上各级降水的预报面积明显偏小,暴雨及大暴雨漏报较多.
  • 摘要：本文利用T213资料对2004年5月15日-16日浙江大范围暴雨进行分析,并用浙江省气象台本地化MM5进行了数值模拟试验,发现高空辐散与低空辐合同时存在,但低空辐合上升运动强于高空.低空的急流中心与强暴雨中心有着非常好的对应关系,850hpa正涡度区与暴雨区也相配合.本地化MM5数值预报模拟结果显示其降水强度和落区预报都非常好,是目前比较理想的一种预报工具.
  • 摘要：本文利用T106数值产品及常规气象资料,对1998-2001年湖北省春季暴雨天气过程进行了诊断分析,重点分析了数值预报物理量场,发现了产生暴雨的一些物理量及其值的结构特征,加深了对暴雨发生机制的认识,得出了湖北省春季暴雨落区、落点的预报模型和指标,为今后的预报提供了启示和参考.
  • 摘要：2001年2月21日02时(凌晨,北京时)开始,北京出现了历史上罕见的大雾天气.持续到23日14时,长达60小时,是近年来发生在北京的重大有特征意义的天气之一.当时,正值北京2008奥运会申办关键时期,奥申委来京考察.北京的大雾与低能见度天气引起人们极大关注.本文介绍了北京大雾天气特征的模拟与虚拟可视研究.
  • 摘要：本文通过对我国冬夏季各一次降水过程的模拟分析,研究了不同云降水方案在中国区域的应用特征.结果指出,在夏季,Kain-Fritsch和Betts-Miller积云方案模拟产生的积云降水是有差异的,并且造成周围环境大气状况发生不同的变化,Kain-Fritsch方案可以使周围环境大气变得更湿、上升气流更加深厚,更有利于网格尺度降水的产生,即不同积云对流方案对网格尺度降水具有重要的影响;我国北方的冬季降水主要是由网格尺度降水构成的.
  • 摘要：WRF模式预报系统是由许多美国业务、研究部门及大学的科学家共同参与开发研究的新一代中尺度同化预报系统.该模式是一个完全可压缩的非静力模式,控制方程组都写为通量形式.模式的水平方向采用了正方形网格,垂直方向上则分别采用了几何高度坐标和质量(静力气压)坐标,可根据需要自由选择.模式的水平网格采用ArakawaC网格,这种格式有利于在高分辨率模拟中提高数值计算精度.模式的时间积分方法在目前公开发布的方案中采用了三阶精度的Runge-Kutta方案,并采用了时间分裂解法,即对模式预报方程中含有高频波的部分采用小步长,对于平流项等一些包含慢波的项采用较大步长,这样既能保证模式计算的稳定性,又节省了计算机时间.WRF模式系统设计的目标是成为改进从云尺度到天气尺度等不同尺度重要天气特征预报精度的工具.为了满足模拟实际天气的需要,模式还必须要有一套物理过程,比如辐射过程、边界层参数化过程、对流参数化过程、次网格湍流扩散过程、以及微物理过程(格点尺度的降水过程)等.由于WRF模式重点考虑1-10公里的水平网格,所以目前模式中的一些物理方案可能在此分辨率下不是很理想.而在WRF模式开发的初始阶段,仅实现了一些现有的方案调用,并且大多数是从其他模式移植过来的.
  • 摘要：本文着重讨论了MM5模式中的噪声问题及初始化方法.有证据表明,在MM5预报中有显著的虚假高频振荡存在,特别是对观测资料进行客观分析的过程也会对模式的初始场增加额外的噪声.数字滤波初始化技术第一次被引入MM5预报系统用以消除这种虚假的高频振荡,而且数字滤波初始化的多种形式,例如DDFI,TDFI,DFL等在MM5中均已成功实现.本文通过对一次局地大暴雨个例进行滤波的模拟试验,从噪声水平、spin-up特征、初始化增量等方面检验了数字滤波的初始化效果.结果表明,所有的数字滤波初始化方案均能有效地抑制初始场中的噪声.而且由于在非绝热初始化的正向积分过程中构造了与动力场相协调的水物质预报量,spin-up现象得到了相当程度的缓解.对于常规预报量而言,由于初始化造成的对预报初始场的改变远小于分析增量.但是,MM5中的垂直速度和扰动气压体现的是模式的非静力特征,在数字滤波初始化的前后向积分过程中经过了非静力模式充分的动力调整,因此其初值增量具有与分析增量相似的量级.另外,本文也对数字滤波初始化方法在资料同化循环中的应用进行了初步的试验,从其结果来看,数字滤波初始化除了能降低模式的噪声水平、使资料同化循环更为稳定运行外,而且对于模式的短期降水预报效果的提高具有积极、正面的影响.
  • 摘要：本文在对沙源和实况气象场分析的基础上,利用北京城市气象研究所发展的区域沙尘耦合模式,对2004年3月29日北京及周边地区扬沙天气过程进行数值研究.模式预报出大风、垂直速度等气象条件要素演变,表明导致此次沙尘过程的发生、发展主要因素是大风、上升气流以及沙源分布等.从天气实况沙尘图与预报沙尘区随时间演变过程看,模式预报的沙尘范围和强度与实况结果基本相符;沙尘数值预报模式能够较好地预报出此次沙尘过程发生的时间、地点、范围和移动路径等,较全准确地描述了本次沙尘过程的形成演变和移动等特征.从模式预报的北京地区沙尘浓度的垂直廓线和沙尘强度表明本次沙尘的沙源以本地扬沙为主.
  • 摘要：本文基于β平面通道准地转正压位势涡度方程,用Wavelet-Galerkin方法导出了以Daubechies周期小波尺度函数为基底的小波谱模式,首次提出了小波格谱变换算法,大大减少了模式非线性项的计算量;利用小波基首次导出了流函数倾向的二维Helmholtz方程的代数方程,求出了周期边界条件下的高精度解.数值试验表明,在热力和地形强迫下小波谱模式可以稳定的长时间积分,其数值解与格点差分模式的积分结果相近,但前者的分辨率明显高于后者,在单纯热力强迫下得到了收敛的稳定解,在地形强迫下解呈现约15天的准周期振荡,类似于大气环流的高低指数循环.
  • 摘要：2002年主汛期,"973"(中国暴雨)项目研制开发的η坐标有限区域数值预报模式(AREM)在武汉暴雨研究所进行了每天两个时次(08时、20时)的实时数值预报试验,实时预报表明,该模式适合于我国计算机条件,对我国夏季降水有相当预报能力.对试验结果进行了分区TS评分检验,模式对我国东部地区的降水预报评分最高,08时起报的0～24h时效的降水预报,对24小时降水量大于0.1、10、25和50mm的TS评分分别为0.578、0.282、0.144和0.062.对2002年主汛期的几次强降水过程的预报结果表明:模式对2002年梅雨、长江流域暴雨、华南暴雨和华北暴雨都有很好的预报,模式对雨带的位置、移动、降水强度、降水的持续与减弱的预报都具备一定的能力.
  • 摘要：本文全面介绍了以国家气象中心T213数值预报产品为依托,以NCAR-PSU/MM6V3中尺度模式为动力框架建立的宁夏新一代中尺度数值预报业务系统,及其相应用的基于Micaps系统、V5d系统和Web的图形显示系统.新一代中尺度数值预报业务系统为进一步提高宁夏灾害性天气的预报能力,以及宁夏气象防灾、减灾工作奠定了基础.
  • 摘要：近年来对数值产品进行过多种释用方法试验,得到了一些经验,利用数值产品释用制作定点降水预报,大范围系统性的降水预报效果较好,但阵雨、大降水和强对流灾害性天气预报效果较差,阵性降水除了与环流背景、不同尺度天气系统相互作用有关外受地形影响明显,有很强的局地特征,定点预报难度更大,加上数值产品时空分辨率低,直接用数值产品释用预报阵雨准确率低,大同市地形复杂,阵性降水较多,5-9月阵雨日水占总降水日数80％以上,有必要对数值预报产品释用预报的降水进行订正,本课题就是为解决这一问题而提出的,首先对数值产品的降水释用制作出本市短期定点降水预报,然后用"尺度分离法"对数值产品释用定点降水预报结果订正.本课题选取1998年到2004年5-9月有完整记录的资料,先在100-120E,30-50N范围内,对08和20时高空850hPa、700hPa和500hPa的实况uv分量场和20-20时8个时次地面气压场进行尺度分离,计算出各时刻的平均场和分离场,从分离场中分析研究本市中小尺度天气系统产生阵雨、大降水和强对流灾害性天气,并分析大同复杂的地形对中小尺度天气系统产生影响及本市降水特点.不同的大尺度流场引导和控制不同的中小尺度的水汽辐合区和不稳定区产生本市不同的天气,研究不同尺度天气系统和地形在何种配合下数值产品释用有降水而本市易出现降水、何种配合下数值产品释用有降水而本市单点不易出现降水、何种配置下当数值产品释用无降水而本站易出现降水和何种配置下当数值产品释用无降水而本站不易出现降水.大同市夏季多阵雨天气,受地形影响大,大同市处于由西部庞大山系和东南部庞大山系构成的偏南和偏东二个嗽叭形状地形交汇处的盆地,根据多年预报经验和雷达观测事实,风向250-350°的大尺度的气流中,许多中小尺度降水系统有时从西部庞大山系东移到大同盆地下沉气流消散,有时沿西部山系移动绕过大同市区,造成市区周围有降水本市单点无降水,还有时报出阵雨区但由于积雨云移动略偏离本站,本站无雨.大尺度风向50-200°的气流中许多中小尺度降水系统从南部或到东部喇叭口地形移入大同市区,在很强的地形辐合作用下中小尺度系统得到加强造成市区强降水,有时市区周围无降水,地形辐合作用下本市出现阵雨,在有利的大尺度系统控制下会产生强降水.
  • 摘要：本文将极轨卫星NOAA-17所携带的HIRS-3探测器的高分辨率亮温资料,直接和常规探测资料一起用增量三维变分(3D-Var)同化方法进行分析,以同化结果作为数值预报初值场,利用中国国家气象局新一代数值预报系统GRAPES模式做降水预报试验.试验结果表明,同化HIRS-3辐射亮温资料对降水有一定的改善作用.
  • 摘要：本文主要利用NCAR和NOAA的新一代中尺度模式WRF(WeatherResearchandForecast),对2003年7月1-10日期间发生在我国淮河流域的2次异常持续的暴雨过程进行数值模拟试验,并研究了采用不同空间分辨率对模拟结果的影响.研究结果表明,WRF模式很好地再现了研究时段的平均降水形势以及其中的2次暴雨天气过程,对于区域平均的降水、气压以及水平风场等要素也有合理地模拟.不同的分辨率对于环流形势场的模拟有影响,而对于地面量(尤其是降水)模拟的影响更明显.
  • 摘要：本文利用MM5V3非静力模式对2003-08-25T12-26T00发生于鲁西南的特大暴雨过程进行了数值模拟分析.模式较成功的模拟了这次特大暴雨天气过程,再现了中尺度天气系统的发生、发展、消亡过程.数值模拟结果显示:此次特大暴雨形成于副热带高压西北侧,低空辐合上升运动和高空急流核入口处右侧的上升运动偶合区.低空偏东风回流和西南急流为这次特大暴雨过程提供了充沛的水汽;低空西南急流的风速脉动,偏东风回流的强迫抬升作用,高空急流的抽吸作用,是导致中尺度系统发生、发展的直接原因.对于此次特大暴雨的形成尤为重要.
  • 摘要：本文应用中尺度MM5V3模式,对2003年11月6-7日发生在北京地区的一次强降雪过程进行了模拟分析.结果表明,1)模式较好的模拟出了这次北京历史上最强的降雪过程,模拟的降雪区及降雪强度均与实况很接近;2)本次强降雪过程是在回流形势下产生的,当由蒙古南下的强冷空气与西南暖湿气流相遇时,重量较轻的暖湿空气受到猛烈抬升,是本次强降雪形成的主要原因;3)位于对流层低层北京上空的中尺度辐合线可能是导致本次强降雪过程的触发条件.
  • 摘要：本文对造成2000年4月5～7日华北大范围严重沙尘天气、产生大风的蒙古气旋快速发展过程进行了诊断分析和数值模拟研究.该气旋是干冷结构,斜压性较强.开始时只是在低层明显,后扩展至高层,以致从地面到400hPa都有闭合气旋性环流存在,最后发展为一个深厚系统.气旋发展初期和发展成熟期温度平流均为气旋发展的主要因子,涡度平流在气旋开始发展时有作用,但涡度平流较温度平流弱.与温度平流不同,涡度平流随气旋的发展而减弱.与Petterssen的B类气旋发展不同之处在于本例气旋的发展主要因子是高空温度平流起主要作用,涡度平流也有作用.气旋附近区域的平均涡度较大、垂直运动较强,大气层结较稳定.斜压性与气旋发展的作用分析表明:一开始低层有斜压作用,但位于气旋的后部.气旋发展时,气旋所在区域高低空并没有很强的锋生,但到气旋发展到最强时,对流层高空锋生区叠加在低层锋生区上,使气旋周围的斜压作用更强.对流层低层到中层,从贝加尔湖东南到我国内蒙古中部是锋生函数的大值区,气旋在此时加强并随锋生函数大值区发展移动,说明随着气旋的发展,斜压强迫是逐渐增强的,同时是气旋发展加强的主要因子.这与PetterssenA类气旋发展不同.另外我们得知该气旋发展时,水汽的贡献不明显,凝结潜热对该气旋发展的作用甚微,是"干气旋".而田生春的等春季快速发展气旋个例斜压作用和潜热释放的作用均是很重要的.在气旋生成区的附近对流层中低层,特别是低层有较强的非地转气流存在,Q矢量辐合区与地面气旋锋区的走向非常接近.诊断表明,在气旋发展区由非地转风引发了较强的上升运动.等熵面位涡分析与高低层系统的相互作用分析表明:该气旋与挪威学派"锋面波动"的气旋模型不同,经典气旋的扰动主要见于低层.可以注意到,本例气旋东南移发展过程中,对流层中、高层有一个相对的高位涡区从蒙古向东南移向中蒙边境;对流层低层也有一个相对较高的高位涡区从内蒙古向东北移至中蒙边境;高空和低空的两个位涡大值区相互连接、合并.存在着明显的高低空系统的相互作用.移动过程中高位涡区始终与气旋发展的区域相配合.气旋发展位于位涡大值区前沿的东南侧,这再次表明涡旋的发展的确与冷空气活动关系密切,且高低空的相互作用明显.总之,春季快速发展的蒙古气旋主要受冷空气活动,斜压强迫所致,常表现为大风天气,其降水甚微,水汽及凝结潜热释放较少.与引发降水的江淮气旋、梅雨锋上的中尺度低压,乃至西南涡等具有不同的结构,其物理过程也有较大差别.与前人研究的陆地春季快速发展气旋的机制也有许多不同.
  • 摘要：本文对WRF模式系统的标准化处理和并行计算进行了详细介绍和性能分析,指出在IBMSP平台上运行较小规模的模式用分布并行比用共享并行性能要好,并进一步给出了WRF模式中引入国产微物理方案的应用试验结果,表明应用改进是正确的、成功的.
  • 摘要：本文将人工神经网络应用于南京夏季梅雨期短期降水分级预报.首先,根据梅雨期天气特点,用统计和动力学方法从HLAFS(高分辨率有限区域预报系统)资料中寻找预报因子;然后分别用两种方法选取输入因子对人工神经网络进行训练,并分别利用抽取的五天做降水分级预报检验.结果表明,模型拟合结果十分理想,显著提高了短期降水的预报能力,对暴雨的预报准确率更为显著.
  • 摘要：本文利用非静力MM5模式,分析了不同积云对流参数化方案对华南暖区暴雨数值预报的不确定性影响,进行了中尺度暴雨模式扰动集合预报试验.不同对流参数化方案的对流凝结加热引起不同的局地温度扰动,通过大气内部的热力动力过程,导致垂直速度的差异,进而影响网格尺度和次网格尺度降水时间、地点和强度.后续降水再通过凝结潜热释放形成新的扰动源.不同积云对流参数化方案还可引起扰动源能量传播方式不同,最终使模拟大气的动力和热力结构有差异.针对物理过程的不确定性,使用两种模式扰动方法构造集合预报扰动模式,第一种方法是随机组合不同积云对流参数化方案和边界层方案,第二种方法是扰动Grell积云对流参数化方案中主要参数振幅.集合预报结果表明,第一种方法的集合预报效果优于第二种方法,仅扰动参数振幅值似乎还不足以反映华南暴雨预报的不确定性.单一的确定性预报在暴雨落区和强度方面的可信度不稳定,集合产品能给华南暴雨过程提供更用价值的指导预报,具有较高的应用价值.
  • 摘要：本文简要介绍了支持向量机(SupportVectorMachine,简称SVM)回归方法的基本原理,并介绍了基于SVM回归方法,利用1990-2000年1-12月ECMWF北半球的500hPa高度、850hPa温度、地面气压的0小时分析场资料构造预报因子,建立德阳市5个代表站的日平均气温、日最高气温、日最低气温的SVM回归预报模型及其在业务化运用中的效果.
  • 摘要：本文介绍了天津市分县温度指导预报1～5天预报时效的MOS预报方程的研制,其中包括预报量设置、季节分段、样本选择、因子的构造和筛选、概率统计模型的选择及其预报方程的建立,并对1999年业务应用的效果给出了定量的评定.
  • 摘要：本文通过对比近30年来同一评分方法下降水和气温预报准确率的年际变化和四季变化,近11年来不同评分方法下降水预报准确率的年际变化和四季变化,分析了逐年及逐季的变化特点,变化原因,提出了改进预报准确率的着眼点.揭示了随着现代化建设的不断发展,近年来我市天气预报在降水、气温准确率方面有明显的提高,但降水尤其是暴雨的预报准确率仍是我们的弱项.同时对比分析了评分方法对预报员的影响,和指导效果,不同的评分方法直接导致了预报的用语不同,新的评分方法更接近于预报服务的需要.
  • 摘要：本文使用"指标序列"方法对数值预报产品进行释用,确定出雷暴天气预报方程,并配合应用单站气象要素组成机场单点雷暴预报规则,作出机场雷暴天气预报.
  • 摘要：本文采用中国气象科学研究院数值预报中心自主开发的GRAPES全球数值模式,对2003年11月6～7日华北地区首次出现的一次大到暴雪过程进行了数值模拟试验,并利用模式输出的物理量场对降雪过程作了天气动力学诊断分析发现:GRAPES全球数值模式能够较好地模拟出高低空环流形势场特征和主要影响天气系统,雨雪区的范围、走向及大到暴雪的落区,加进云图同化资料后对强降水模拟效果明显优于未加云图资料的模拟,但对于25mm及以上降水区预报范围偏大出现空报.该模式能够提供较为准确高分辨率的诊断分析资料.
  • 摘要：本文对2003年12月-2004年5月份期间,基于国家气象中心的主要业务模式数值预报产品(T106和T213)的MOS温度预报和降水预报的预报效果做较详细的对比分析.
  • 摘要：大连是一个三面环海的半岛城市,做好海浪预报是一项重要工作.本文在简述我们从青岛海洋大学"九·五"国家重点科技攻关项目中引进的第三代浅水波浪数值预报SWAN模式的概念、特点、动谱能量平衡方程、源汇项的处理方法、动谱能量平衡方程的数值算法的基础上,详细论述了Mm5风场资料在SWAN模式中的应用及验证结果.我们分别用T213的1000hpa的风场资料和Mm5离海平面10米处风场资料作对比,计算并输出大连沿海及黄渤海域(36°N-41°N,117.5°E-125.5°E)36小时波浪场浪高值,并与黄渤海沿岸气象台站实况风场所对应的风套浪经验浪高进行比较.
  • 摘要：模式产生spin-up现象的原因之一是分析场中观测资料的密度不够,使得湿度场的分析过于平滑,从而导致辐散场、非绝热加热和湿度场之间缺少一致性,动力、热力过程与水分循环过程的不协调.为了减弱模式的spin-up,在初值中增加环流形势、饱和水汽条件、垂直增温廓线等信息,以便于在观测到有降水的前提下,模式也可迅速诊断出降水,使临近预报成为可能.本文主要探讨了雷达回波反演资料在中尺度数值模式WRF中的应用情况,对一种简化的物理初始化方案做了初步的试验,对改善模式中垂直速度、比湿和云水的分布对数值模拟结果的影响做了逐步深入的工作,表明了雷达回波资料在WRF预报模式中的可行性.通过对本项目研究,建立一套较为完善的雷达回波资料反演算子,加入到WRF系统中,为数值预报提供更准确的初值,进而提高短时降水预报的准确性.
  • 摘要：本文对上世纪六十年代以后至今各时期完全弹性非静力模式(动力部分)的发展进行了评述;并对其存在的问题和解决的可能提出了意见.
  • 摘要：雷暴大风是北京地区夏季常见的一种灾害性天气现象.为了深刻了解雷暴大风发生发展的条件、环流背景和演变特征,本文对一次雷暴大风发生的大气热力和动力条件进行了计算和分析,同时利用ARPS模式较成功的模拟了本次雷暴大风的基本过程,初步分析了影响此次雷暴大风的因子为风暴体的强不稳定性、降水的产生以及下沉气流的强烈发展.
  • 摘要：2003年7月上旬末,湖南省西北部发生了一次连续性特大暴雨过程,造成了严重的洪涝灾害.本文对这次过程的北京T213数值预报分析资料进行综合分析,得出暴雨发生时气象要素和物理量具有显著的数值演变特征,为我国数值预报产品的释用与集合预报提供一些参考资料.
  • 摘要：本文利用微机版本的T63L9全球谱模式,用增长模繁殖法(即BGM法)对1998年7月下旬发生在我国的一次降水过程进行了集合预报试验,试验方案设计如下:在预报初始时刻前3天某个时次(文中取为世界时12时,下同)的分析场上叠加一随机扰动,该随机扰动取为T63L9谱模式各层24小时预报的均方根误差乘随机数,该随机数服从[-1,+1]区间上的均匀分布,接着进行3天的繁殖循环,求出快速增长的扰动,繁殖循环的周期为6小时,每天4次,繁殖循环的总时间为3天,集合成员数为11个,最后对11个预报成员采取等权平均.结果表明:(1)从逐日预报的500百帕位势高度距平相关系数、预报均方根误差可以看出,在1到8天的预报中,在预报的前两天,集合预报与控制预报的效果差不多,从第三天开始,集合预报逐渐明显地优于控制预报.(2)在第1到6天的预报中,集合预报的位势高度场比控制预报更为接近分析场,但在强度上有点减弱,这是由于对11个成员采取等权平均的缘故.(3)不同集合成员对降水的预报结果各不相同,对于将来可能发生的降水区域及强度,它们可以比单一的控制预报能提供更为丰富的信息,总体来讲,等权平均的集合预报结果可以比单个集合成员的结果相对稳定.(4)本文的试验侧重于中期预报,因此目前只考虑了初值的不确定性,如何考虑模式的不确定性对中期数值预报的影响,这是我们今后值得研究的地方.本文所用的全球格点资料为NCEP/NCAR1998年的每隔6小时的分析场和40年月平均位势高度场,水平分辨率为2.5°×2.5°经纬度,其中位势高度场、风场的垂直分辨率为12层,相对湿度为6层.
  • 摘要：本文利用中尺度数值模式MM5(V3),对2003年7月7日到8日发生在武汉地区的一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟.模式层顶固定在100hPa,垂直分层采用经过简化处理的双参数(s,p)矢量模最优化处理方法(twoparameternonlinearoptimizationprocedurebasedongivenvectornorm).在水平分辨率不改变的情况下,数值模式垂直分层分别采用25层和36层进行了对比模拟试验.模拟结果表明:提高模式的水平分辨率而不改变垂直分辨率,会片面的夸大模式中地形的作用,造成雨带落区的偏差;水平分辨率与垂直分辨率的不协调,会产生虚假的重力波,影响模式的模拟结果.
  • 摘要：本文使用新一代细网格WRF中尺度数值模式和MM5(V3)模式,对2003年7月4～6日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟对比分析.结果表明:WRF和MM5都能较好的模拟这次暴雨过程雨带的分布和走向,而WRF能更好的模拟降水中心的位置和雨量;与暴雨过程相联系的低空急流和涡度场等分布特征的模拟,WRF模式亦优于MM5模式.此外,在云贵高原东麓山地,与WRF模式相比,MM5模式在低层模拟出虚假的低压环流,这可能与两模式所采用的垂直坐标差异有关.
  • 摘要：东亚地区是沙尘天气发生最活跃的地区之一,本研究利用一个集成的风蚀模拟系统,它包括大气模式、陆面方案、风蚀方案,沙尘输送和沉降模式、地理信息系统数据集.国家气象中心将该系统与T213全球模式耦合,进行了沙尘天气的数值模拟和预报试验,本研究从不同粒子的起沙和沙尘浓度的角度预报了发生在2002、2003、2004年春季的沙尘暴事件.预报结果和地面观测资料作了定量比较.
  • 摘要：本文利用T63L9全球谱模式讨论了用增长模繁殖法求取集合预报初始扰动的过程中,增长模(扰动)的增长和饱和情况.通过分析增长率和形态相似系数随繁殖时间的演变,得到以下结论:扰动增长模在繁殖3-4天后可呈现明显的饱和特征;不同变量扰动增长模的饱和时间有所差别,同一变量在不同等压面上饱和时间亦不同步;不同的初始模大小也会对扰动饱和过程产生影响.
  • 摘要：本文采用一种推导频散关系的通用方法,研究在ArakawaA-E网格上采用二阶中央差或四阶紧致差分格式描述惯性重力波产生误差的情况,分可分辨和不可分辨两种情况从频率和群速两个方面进行了对比分析,结果表明不论在可分辨或不可分辨,只有ArakawaC网格当采用差分精度较高的紧致差分格式时,模拟惯性重力波的精度才会提高,而其它的四种网格(ArakawaA、B、D、E)当差分精度提高以后,模拟惯性重力波的精度反而下降.
  • 摘要：本文将综合指标方法与完全预报方法结合起来进行预报是一种新的处理问题的方法.利用数值预报产品提供的因子库,选出综合指标因子,应用完全预报方法的思想,做出有、无降水的预报.其预报结果在一定程度上受数值预报模式准确率的影响.由预报结果分析可知,该方法对夏季降水预报有一定的预报能力;作为完全预报方法的补漏指标,可以明显的提高预报正确率.该方法对阵性降水预报效果较差,可以考虑通过在因子处理中保留中小尺度系统来改进.
  • 摘要：本文用Wavelet-Galerkin方法求解了准地转正压大气的Helmholtz方程,检验了FFT、Jacobian和QR三种矩阵分解方法的正交性和重构误差,发现无论是正交性还是矩阵重构,FFT分解方法的误差都最大,其余两种方法的误差较小且很接近,Jacobian方法略好于QR.对Helmholtz方程和Poisson方程的小波数值求解检验表明,FFT方法会造成很大的误差,Jacobian和QR的精度较高.此外,用Daubechies6小波基底求解的精度要比迭代算法高一个量级,达到10-3,随着小波阶数的提高数值解的精度也会有进一步的提高.
  • 摘要：本文介绍了以宁夏中尺度数值模式温度预报为基础,以宁夏精细化预报系统温度预报产品为核心,结合自动气象站等多种资料,以图形方式显示、修改和制作宁夏各站逐时温度预报业务平台.该平台以宁夏各地区代表站与该地区其它站之间的回归方程的计算量为依据,在温度预报物理过程不变的情况下,通过修改曲线的方式,完成对大数据量温度预报值的订正.该平台的建成,为制作高时间密度的预报提供了技术支撑.
  • 摘要：本文针对人造台风模型中只有切向风构造模型,没有径向风构造模型的特点,在GRAPES三维变分同化系统的基础上设计了切向风的观测算子,可以将台风Bogus中构造的切向风分量同化到初始场中,改善台风初始时刻的涡度结构,而不影响背景场的径向风分量,并结合同化台风Bogus模型中的高度场、水汽场结构,设计了台风Bogus模型的切向风、高度场和水汽场的BDA(BogusDataAssimilation)方案.对伊布都(0307)台风的数值试验表明,采用文中的BDA方案,台风路径预报、强度预报和登陆时降水分布的预报效果优于控制试验和直接采用Bogus的试验.
  • 摘要：本文利用中国气象科学研究院开发的三维变分同化系统Grapes-3Dvar、973项目"中国暴雨研究与试验"资料和模式系统进行了多普勒天气雷达风场信息变分同化及其在暴雨数值预报中应用的试验研究.其中,多普勒天气雷达风场信息变分同化方案采用万齐林、薛纪善、庄世宇在"十五"国家重点科技攻关计划项目"中国气象数值预报技术创新研究"中提出的方案.试验表明:加入雷达资料进行同化分析,所得到的模式初始分析场能够更好地反映出中尺度环流结构,从而改善了这个中尺度对流单体的降水预报,随着它的移动,其下游的24小时累积降水预报也得到了改进.
  • 摘要：鉴于能量收支与平衡是气候系统十分关键的一个问题,本文按拉格朗日观点,将热带气旋视为一个不断与环境能量交换的移动系统,试图探讨其能量输送的特征.因热带气旋的发展取决于其自海气系统所获取的能量是否能满足其消耗的需要,因而热带气旋强度的变化体现了其与环境场能量交换之盈亏,而其移动的特征使得其运动即包含了能量流动的意义.本文用热带气旋近中心最大风速的变化来定义热带气旋相对能量盈亏,并用热带气旋每6小时的位置记录来定义其优势移动矢量,同时在年(月)尺度上分别考虑各自的累积效应.用上述累积相对能量盈亏(ARE)和累积优势移动矢量,本文对成熟热带气旋活动所伴随的能量变化及能量流的气候特征进行了初步地分析.结果表明,热带气旋对能量的输送具有明显的季节性和地区差异.北半球各洋区热带气旋的能量输送均在夏末秋初达到盛期,东北太平洋和北大西洋有明显的盛衰期阶段性的对比;而西北太平洋区因全年均可出现热带气旋的活动,其季节变化以能量源和能量汇的强度变化和季节性位移为特征.西北太平洋和北大西洋区热带气旋的输送在盛期有明显的向极输送分量,输送可达热带外地区;而东北太平洋的输送则限于热带内地区.此外,三大洋区的输送也可见明显的年际变化和年代际差异.
  • 摘要：文中利用MM5三维变分同化技术,分析了QuikScat海风资料同化对台风Dujuan的数值模拟初始场的影响,结果发现,QuikScat海风资料同化后,台风Dujuan数值模拟的初始场结构得到改善,台风Dujuan的数值预报精度有所提高.
  • 摘要：本文利用常规物理量场和GMS-5卫星云图逐时资料,对2002年6月8日发生在青藏高原东侧四川盆地的一次MCC型特大暴雨天气过程红外云图特征和物理场结构进行分析.结果表明:本次特大暴雨过程产生在宽槽形势下的暖湿区内,是由西南低空急流组织的两个MCC先后影响所致,物理场上具有低空辐合(正涡度)、高空强辐散(负涡度)的动力结构,MCC及特大暴雨的发展和维持与高空急流入口区同低空急流出口区次级环流上升支的叠加有密切联系.
  • 摘要：本文通过对1959年以来长江上游大暴雨的统计分析与1998年长江上游大暴雨的比较分析得出:1998年长江上游区域大暴雨、特大暴雨是有记录以来最多的一年,1998年长江上游大范围暴雨出现早,结束晚也是有记录以来占第一位,但1998年长江上游一次暴雨过程的最大范围与暴雨强度不及1981年7月上旬末-中旬初的暴雨.通过对1998年长江上游洪涝暴雨的成因分析,得出了依据不同副高位置的长江上游洪涝暴雨4种类型的概念模型,并指出了它们之间的差异与共性,从而丰富了对长江上游洪涝暴雨的认识.
  • 摘要：本文对2003年10月11日凌晨我市沿海地区出现的较强风暴潮的成因进行了分析,利用常规气象资料对产生风暴潮的天气系统及演变作了详尽的阐述,并且用塘沽的单站气象资料及塘沽验潮站的潮汐资料对与风暴潮有关的气象要素进行了分析,得出了一些基本事实,相信这些都是有着积极意义的.
  • 摘要：本文选取2003年7月26日～7月27日发生在塘沽的一次暴雨过程采用中尺度MM5数值预报模式输出资料应用位涡理论并结合雷达回波资料进行诊断分析,结果表明湿位涡、基本反射率产品对冷空气从东北南压造成的塘沽地区的暴雨预报有一定的指示意义.
  • 摘要：本文阐述了1976年到2000年,共计25年滨海地区风暴潮的历史发生情况,气候分布情况,和相关天气系统的特征.
  • 摘要：本文对2003年天津新一代天气雷达(CINRAD/SA)观测到的一个边界层辐合线回波个例进行了分析,而且较为详细地分析了边界层辐合线的特征和在这次天气过程中的演变情况,发现辐合线的演变与雷暴的发展演变有密切关系,这对雷暴和其阵风锋的临近预报分析具有很好的指导意义.
  • 摘要：本文利用昆明新一代天气雷达(CINRaD-CC)的基本产品资料结合物理量场的诊断分析和常规天气资料、卫星云图,对2003年7月21日20时(北京时间,下同)～7月22日08时滇中发生的一次锋后强降水天气过程进行了分析.分析发现,这次冷锋后强降水的发生,天气背景表现为500hpa滇中辐合区的摆动及700hpa副高外围东南气流的加强;新一代天气雷达探测显示出低空急流、大风区等中尺度特征,强降水雷达回波的分布与入流气流的大值区有较好的对应关系,并发生在高能高湿区及mpv2正值区附近,卫星云图上降水主要集中在对流云发展较强且集中的区域.
  • 摘要：本文应用9月6日-9月11日的大的环境场资料对0314台风"鸣蝉"的移过程动特点进行了分析;从卫星云图上直观地解释了热带气旋步入中高纬度强度仍维持很强的原因;最后对中央气象台台风路径预报的精确度进行验证.
  • 摘要：本文通过对多普勒雷达回波资料和地面加密观测资料分析表明,台风"蒲公英"登陆后具有空心结构.进一步分析表明,空心结构的成因是由于台风中心能量的不断削减,而冷空气与台风北侧云系的结合及东部海上水汽的补充,使远离中心的东侧及北侧的螺旋雨带旺盛发展;台风近中心辐散场的特殊配置,使台风的空心结构得以维持.台风中心及外围变压风方向的不一致,是形成台风空心结构的重要原因,变压风与梯度风的叠加,是造成台风北侧持续大风的主要原因.
  • 摘要：本文主要利用雷达回波资料分析了"蒲公英"台风在台湾和浙江两次登陆过程的结构变化,发现第二次登陆后,气旋的结构反而变得更有组织性、更紧密,并用雨带分布、地面涡度分布的变化情况进一步证实"蒲公英"在浙江的登陆后强度确实有所加强,最后分析了"蒲公英"在浙江的登陆后强度加强的原因主要是北面冷空气的入侵.
  • 摘要：1999年12月29日到2000年1月5日的8天中,杭宁104国道上连续7天出现了能见度仅为10米左右的浓雾,在湖州范围的路段上6辆高速行驶的车辆首尾相撞,当场死亡6人,伤多人,直接经济损失超过200万元,严重影响了交通运输.随着工农业生产的飞速发展,交通环境的改善,人们活动日益频繁,车船行速以几倍的速度在提高.近几年交通事故不断增加,交通运输对能见度的要求越来越高,大雾已成为气象预报的常规项目,应作为新的灾害来看待.这也是我们开展大雾预报研究的出发点.本文研究了湖州市大雾天气的成因.
  • 摘要：我们依据嘉兴市1990～1995年出现雾的资料,对嘉兴市产生雾的地面天气形势进行天气学分型,利用1997～1999年资料建立天气学概念模式,在判断可能会出现雾情况下,进行华东曲面拟合的物理量计算,并结合MM5中尺度数值预报产品和本站地面实况资料,建立嘉兴市大雾预报方法.经二年使用,证明该方法对大雾有较强的预报能力,取得较好的社会和经济效益.
  • 摘要：0407号台风"蒲公英"移动路径复杂多变,经历了偏西→西北→西北偏北→东北偏北四个阶段.对其复杂的移动路径国内外数值预报很不一致,对6月30日17时偏北分量突然加大的预测也不理想,这些都给预报带来了一定的难度,本文通过高空环流形势、卫星云图、地面风场等资料对台风移动路径特点和登陆点进行了较深入的分析研究,结果表明:西太平洋副热带高压的调整变化和0408号台风的牵制作用是导致蒲公英移动路径复杂多变的主要因数.云系发展和分布对蒲公英的移动方向和移动速度有一定的指示意义,6月30日非对称结构的形成对蒲公英加速向西北方向移动起到了一定的作用.对于类似0407号台风这样移动路径多变,并在双台风背景场下的复杂台风,应该对各种数值产品作集成分析,综合应用各种预报技术方法,在台风的定位和影响程度预报服务中要充分发挥自动气象站、卫星云图、天气雷达等资料在监测分析台风中的作用.通过历史相似找出内在规律,才能尽早作出正确预报.
  • 摘要：海上风力的大小关系到出海船只的安全,直接影响到海洋渔业、航行、旅游行业的开展,但由于海上测点及资料较少,所以对海上风力的预报研究较少.为了做好这项工作本文利用2000年以来四艘渔船在海上作业时测得的海上风资料与石浦气象站的资料做对比分析.根据天气学和动力气象学理论,利用日本地面数值预报图进行分析统计,建立预报方程,再利用海上实测风力与石浦气象站风力关系进行订正,得出各海区风的预报结论.经近一年的实际使用,取得较满意的效果.
  • 摘要：本文对两次强对流天气过程的影响系统、物理量场和雷达回波特征等进行了对比分析.分析表明:两次强对流过程有许多相似之处,高、低空西南急流适宜配置而引起的高低层动力场的耦合是强对流发生的动力条件,强对流发生在低层露点锋区及低层水汽通量和散度辐合、高层则相应辐散的大值区域.高低层相对散度正值越大,其所产生的雨量也就越大.多普勒雷达反射率因子图上弓形回波的后侧下沉入流急流的出现,相应速度图上的速度值越大,回波移动速度越快,预示着所造成的地面风力也就越大.
  • 摘要：本文采用了浙江省地方和部队1990～2001年地面气象信息化资料,对以路桥机场为中心、方圆200公里范围内浙东沿海地区24个军地测站的强对流天气进行统计分析,得出浙东沿海地区强对流天气的年际、月际、时际及地理分布特征,并对产生强对流天气的天气动力学机制进行了理论上的探讨,对各种天气形势下的强对流天气气候特点进行了分析.
  • 摘要：本文依据西北太平洋副热带高压的西脊点位置将其分为A、B两型,分析两种类型下热带气旋的移动路径;统计了1961-2000年热带气旋影响舟山渔场的总次数及影响程度,发现进入第一警戒区的热带气旋影响舟山渔场的概率最高(图1);500Hpa副热带高压的位置、强度及热带气旋进入第一警戒区时的位向直接决定了热带气旋的移向、移速;最后建立了热带气旋预报模式并进行验证.
  • 摘要：本文利用卫星云图、常规观测资料对0407号台风"蒲公英"移动路径、登陆温州乐清后强度变化及成因进行了分析,表明:"蒲公英"路径主要是由副热带高压和西风带共同作用决定的;登陆后呈"空心结构",进入黄海后快速发展;不同的环境场是决定热带气旋减弱或加强的重要因素,热带气旋处于高空槽后,要产生高空辐合气流,易使热带气旋减弱,处于高空槽前,则加强热带气旋高空辐散场,有利于热带气旋发展;低层弱冷空气的结合,加强了热带气旋低层扰动的辐合作用.

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