水平分辨率

摘要： 利用CWRF(Climate-Weather Research and Forecasting model)对中国区域气候的31 a多物理集合模拟试验,分析了该模式对青藏高原气温和降水的模拟效果及其对水平分辨率和物理过程参数化方案的敏感性.结果表明:1)CWRF降尺度全面改善了全球模式对高原气温和降水的模拟,使气温年循环的均方根误差减小近1 oC,月降水量年循环的均方根误差减小10～40 mm,同时显著提高了各月气温和降水与实测资料年际变化的相关系数,最高提升0.6;2)模式分辨率对降水模拟有显著影响,不同分辨率模拟降水差异高达60 mm(54％),模拟偏差随分辨率提高先降低后上升,转折在30 km左右;3)物理过程参数化方案对气温和降水模拟影响显著,不同方案模拟的各月平均气温相差1～4 °C,夏季各月降水量相差20～100 mm,其中对气温模拟影响最大的是辐射方案,对降水影响最大的是积云方案.本文为CWRF局地优化对物理参数化及水平分辨率等如何选择提供了依据.

摘要： 为研究黄河源区边界层湍流特征及其对物质和能量输送的影响,本文首次采用大涡模拟的方法,对比分析了黄河源区两种不同下垫面上(鄂陵湖和湖边草地)对流边界层(CBL)中精细的湍流结构特征.使用资料为2012年夏季黄河源区鄂陵湖流域野外观测实验的GPS探空资料、涡动相关观测资料.分析表明,模拟的黄河源区草地和湖上CBL的平均结构与实测结果吻合较好,但草地和湖上CBL的湍流结构特征差异较明显.模拟结果显示,草地CBL内湍能收支、湍流特征量的时空分布和湍涡结构特征均与陆地上热力驱动CBL的研究结果一致;湖上CBL顶部存在明显的对流卷特征,且夹卷层的湍流强度比草地的强,而草地近地面湍强则更大.通过改变水平分辨率的模拟试验,发现两个不同下垫面上模拟结果对模式分辨率的敏感性不同,湖面CBL的模拟要选择较高的水平分辨率(50～100 m),以提高近湖面和夹卷层对湍流动能和湍流通量模拟的精度,也充分模拟出各种尺度的波对湍流通量的累积贡献.考虑到计算时间等影响,模拟草地边界层精细的湍流结构时建议选择网格距为100～200 m.

摘要： 我国西南地区的地形地貌非常复杂,当前的气候模式对该地区降水状况特别是极端降水的模拟技巧是比较低的。本文基于台站和卫星观测的逐日降水资料以及欧洲中心第五代再分析(ERA5)降水资料,通过与CMIP6高分辨率模式比较计划(HighResMIP)中的12个模式高、低分辨率模拟结果的对比分析,评估了当前气候模式对西南地区夏季降水的模拟性能特别是模式水平分辨率对极端降水模拟的影响。结果表明:(1)在夏季降水气候态方面,各HighResMIP模式模拟与台站观测之间的空间相关系数均超过0.75,总体性能较CMIP5有明显提升,但仍有超过半数模式明显低估了四川盆地降水。模式分辨率提高使横断山脉地形陡峭区的降水空间分布和强度更接近观测和ERA5资料,但对四川盆地降水的改进效果不佳。(2)在夏季极端降水方面,HighResMIP模式对极端降水频率和强度模拟差异较大。CNRM-CM6、FGOALS-f3、GFDL和HadGEM-GC31等4个模式对极端降水的各项指标模拟总体较好,但受气候态模拟偏差影响,前三者模拟的极端降水在四川盆地偏弱,而HadGEM-GC31在广西明显偏强。ECMWF-IFS、EC-Earth3P、IPSL-CM6A、MPI-ESM1-2和MRI-AGCM3-2等5个模式中极端降水发生频率明显偏低。提高分辨率可以一定程度改进降水强度的模拟,主要体现在提高地形陡峭区的降水强度,但对地形平坦区如四川盆地降水强度改进不大。

摘要： 区域气候模式是进行流域尺度气候变化研究的重要工具,其中水平分辨率对流域模拟结果的影响亟待评估。本文使用区域气候模式RegCM4,在ERA-Interim再分析资料驱动下,进行2种水平分辨率(50 km和25 km)1990—2010年东亚区域的长时间连续积分模拟。通过与观测资料的对比,评估RegCM4对黄淮海流域的模拟性能,同时分析水平分辨率对模拟结果的影响。结果表明:①2组模拟均可以较好地再现黄淮海流域冬季、夏季平均气温和降水的空间分布,以及气温和降水的年循环变化;对极端气候事件指数的分布模拟效果也较好,且对与气温有关的极端气候事件指数模拟效果优于与降水有关的极端气候事件指数。②与观测相比,也存在一定的偏差,如模拟的冬季气温存在冷偏差,夏季气温存在暖偏差,冬季、夏季降水在大部分地区偏多等。③2组模拟对比来看,对冬季、夏季平均气温的量级和空间分布,25 km模拟与观测更加接近;对冬季、夏季平均降水,50 km模拟与观测的空间相关系数分别为0.86和0.44,较25 km模拟有较大提高;对极端事件,2组模拟差别不大。模拟结果可为后续此版本模式在黄淮海流域气候变化研究中的应用提供参考。

摘要： 在南海台风模式(Tropical Regional Assimilation Model for the South China Sea,TRAMS)2.0版本基础上,从模式分辨率、动力框架、物理过程三个方面进行技术改进,形成了TRAMS 3.0版本.对2017年的台风预报进行评估,结果表明TRAMS 3.0模式比TRAMS 2.0模式有明显改进,其中72 h的平均路径误差减少了13.6 km(改进幅度为7％),强度预报误差减少了1.2 hPa(改进幅度为10.5％).另外对于高空气象要素的预报,TRAMS 3.0模式也比TRAMS 2.0有全面的改进.分别对各项技术更新的效果进行敏感性测试,发现提高模式分辨率和更新对流参数化方案对TRAMS 3.0模式中南海台风预报效果的改进贡献最大.

摘要： 以榆次地区为试验区,水平分辨率30 m×30 m的DEM为原始数据,用最邻近法插值出水平分辨率为50 m、70 m的规则格网,提取坡度、地形起伏度等地形因子及水文信息,并通过地形因子等要素研究地形分布规律.研究表明,不同水平分辨率的DEM对地形信息的概括有着不同影响.

摘要： 利用敦煌干旱区野外加密观测资料,结合大涡模式模拟研究模式水平分辨率对边界层对流、夹卷过程及示踪物垂直传输的影响.结果表明:模式水平分辨率越高,模拟的边界层对流泡个数越多,尺度越小,且对流强度越强;提高模式水平分辨率,夹卷层位温方差增大,水平速度方差减小,垂直速度方差增大,且上升冷气流对夹卷层热通量的贡献最大.模式水平分辨率越高,垂直速度、位温及示踪物绝对质量浓度概率密度函数分布变化范围相对越广,且模拟的细微变化特征越清晰.另外,提高模式水平分辨率,模拟的示踪物空间分布特征更加细致,示踪物传输高度也较高.综合考虑到分辨率越高在模拟过程中产生的噪音越大且计算时间越久等问题,认为采用200 m水平分辨率时,模式既能较好地模拟出边界层对流的平均结构,又能模拟出边界层湍流的较细微分布特征,是较为理想的选择.

摘要： 采用MM5/WRF模型为大气污染扩散CALPUFF模型提供高空气象输入数据时,MM5/WRF模型设置模拟区域内层网格的水平分辨率一般为1～9 km.针对目前使用更广泛的WRF模型,设置模拟实验,通过对比分析不同水平分辨率下(1和5 km)CALPUFF浓度模拟结果的差异,研究WRF模拟的不同水平分辨率的高空气象数据对CALPUFF模拟污染物浓度的影响.结果表明,CALPUFF采用WRF模拟的这两种水平分辨率的高空气象数据在模拟污染物日均浓度时差异不明显,但在模拟小时污染物浓度,尤其是在浓度较高值区,这种差异尤为显著.鉴于高分辨率的气象数据对高空气象场有更好的模拟效果,推荐使用WRF模拟的分辨率高的高空气象数据作为CALPUFF模型的高空气象驱动场.

摘要： WRF区域数值预报业务系统在空军日常气象保障中发挥着重要作用.当前WRF业务系统面临着系统升级提高的现实需求,如何设置合理的高分辨模式,做到计算资源与业务模式要求之间的合理配置,是下一代WRF数值预报业务系统建设中一个很有价值的技术问题.本文对2012年7月21日北京地区发生的一场特大暴雨过程设置了5种不同的水平分辨率,并对该过程进行了数值敏感性试验.数值试验表明,总体趋势看,WRF模式的水平分辨率提高后,模拟的暴雨值增大;模式的水平分辨率存在阈值边界,当水平分辨率高于阈值边界时,模拟的降水量才会显著增加;分析降水量的组成可以发现,水平分辨率的提高导致的降水量增加主要体现在网格尺度的降水量,而对流性降水量变化很小.上述试验提示,在现有的常规观测资料条件下,提高模式的水平分辨率主要能提高网格尺度的降水量,但对流性降水的预报效果改善不大.

摘要： 水平空间分辨率对于模式模拟影响的验证一直是大气模型重要的研究内容,提高分辨率能够细致描述地形、下垫面状况等区域特征,准确的下垫面信息对于区域大气模拟的精度具有显著的影响.本文对区域大气模型Weather Research and Forecasting Model(WRF)在黑河流域进行5km和1km的对比试验,检验水平分辨率对WRF模拟精度的影响.通过与黑河综合遥感联合试验中7个站点观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面替换前后近地表气象要素的模拟精度.结果表明:1)水平分辨率为1km的WRF模式模拟的近地表气象要素刻画得比5km的WRF模式模拟更加精细,更加符合近地表下垫面的变化特征；2)采用1km水平分辨率,黑河综合遥感联合试验(Watershed Allied Telemetry Experimental Research,以下简称:WATER)站点所在的格点的高程信息更加准确；3)采用1km水平分辨率,WRF模式模拟的近地表气压与观测值的误差比5km的WRF模拟值的误差减少很多,尤其是在黑河流域上游区域.

摘要： 通过分析不同水平分辨率海洋模式的模拟结果及其与观测资料的对比，研究了水平分辨率对大洋环流模式模拟性能的影响。在中国科学院大气物理研究所研制的第三代大洋环流模式(L30T63OGCM)的基础上，提高该模式的水平分辨率，建立了两个版本的全球大洋环流模式。其一为纬向和经向水平分辨率分别为1.5°和1°的较高分辨率的全球大洋环流模式(OGCM1)；其二为经向水平分辨率为变网格的全球大洋环流模式(OGCM2)，其纬向水平分辨率仍为1.5°。分别对L30T63OGCM和建立的两个版本的大洋环流模式从静止积分100年。对比分析采用相同的动力框架、物理过程、南北边界条件、初始条件以及强迫场的L30T63OGCM、OGCM1和OGCM2第100年的积分结果。分析结果表明，随着模式水平分辨率的提高，模式对次网格尺度过程的水平粘性系数的依赖减小，模式计算的整体动能和位能随之增大，模式对上层大洋环流特别是热带上层大洋环流的模拟有明显的改善。

摘要： 利用中尺度模式WRF，针对青海高原2003年7月30日的一次降水过程，设计了一组不同水平分辨率的试验进行数值模拟，并将模式结果与实测资料进行对比，结果表明：无论何种水平分辨率均能较好地模拟高原地区的大到暴雨，但降水中心存在一致偏北趋势，较低水平分辨率对降水中心量值的模拟较好，高分辨率的模拟值偏大。

摘要： 为了检验夏季降水模拟对水甲分辨率调整的影响及其变化规律，利用区域气候模式RegCM3，取不同的水平分辨率，对我国及相邻海域2000-2004年复季的降水进行了模拟研究。结果表明：水平分辨率虽然成倍数递减，但模拟结果对分辨牢的敏感性较为复杂，并不是分辨率越高模拟效果就越好；总体上模拟夏季降水对水平分辨率非常敏感，且对具体季节及月份可呈现出较大的敏感性。

摘要： 近年来,随着计算资源的进步,国内外数值预报模式的水平分辨率都在向1km迈进.理论上,随分辨率的提高,模式对边界层过程的模拟在时空上应更精细,定量上应更准确,但事实却可能截然相反.1km级的水平分辨率是对流边界层的数值灰区.在此分辨率范围内,最具能量的边界层对流涡处于部分可分辨、部分次网格状态.因此,基于集合平均的传统边界层参数化方案并不适用.模式精确性的提高,不但需要高分辨率,还需要与高分辨率相匹配的边界层参数化方案.

摘要： 利用GEOS-Chem全球与区域单向模式创建全球-区域双向耦合模式,该耦合模型中可以针对全球模式的水平分辨率(2°×2.5°,4°×5°)以及嵌套区域(亚洲,北美和欧洲区域)进行选择.以CO作为研究对象,结合HIPPO计划(The HIAPERPole‐to‐Pole Observations Campaign)飞机观测数据验证双向耦合模式的模拟性能.其中,双向耦合模式与单向模式结果比较表明:双向耦合过程在全球模式中45°N-30°S区域相比单向模式结果模拟值偏大20-30ppb,45°N以北双向耦合过程的模拟值与其相当,主要是受到西伯利亚高压的影响;双向耦合过程与单向过程各区域模式模拟结果的差异主要是受到双向耦合区域模式边界气象场更新的影响,其中一氧化碳在北美、欧洲两种过程的浓度差异在±10ppb以内,而亚洲区域模式的差异达到±50ppb.最后,将双向耦合和单向模式模拟结果与HIPPO观测数据相比较,结果表明:双向耦合与单向模拟都能够模拟出一氧化碳随高度的变化特征,模拟结果比观测值低大约10ppb-20ppb,部分区域甚至高达50ppb,但是,双向耦合过程对于垂直方向上每隔100m的CO平均浓度有较高的相关系数和较低的标准差,相比单向模式有所改善.

摘要： 在中尺度模式多种物理过程中,微物理过程是一个非常关键的环节,其不仅直接影响降水预报,而且也影响模式的动力过程.微物理方案有明确的物理基础,但是在实际暴雨模拟中,究竟采取哪一种方案结果会更理想,需要深入比较,因为不同的微物理方案对降水模拟结果有着很大的差异.本文利用WRF模式,在30km、10km两种水平分辨率条件下,分别采用模式中七种不同的微物理方案,对2008年6月12-13日发生在广西的一次特大暴雨过程进行了敏感性试验.得到以下结论:(1)在较粗分辨率(30km)情况下,七个方案基本上都预报出了24h总降水的落区,但预报的降水强度有不同程度的偏弱,其中Kessler方案预报的雨带位置明显偏北,且雨量最弱;WSM6、新Thompson的冰雹方案在雨量和中心位置模拟相对较好.(2)积云对流降水在一定程度上决定了模拟的总降水的雨带走势和宽度,而网格尺度降水主要影响总降水量的中心位置和强度.Kessler暖雨方案与其他方案差别较大,主要以格点产生的降水为主;而只有WSM3简单冰方案的次网格尺度降水与网格尺度降水相差不大,但对总降水量的贡献仍然是以网格尺度降水为主.(3)对于同一种方案,随着模式水平分辨率的增加,预报的降水强度都有一定程度的增加,模拟的最强降水中心的位置也随着分辨率的提高而有所趋向实况.总体来说,Kessler暖雨方案,Lin方案,WSM5类方案,Ferrier(newEta)微物理方案对分辨率比较敏感,WSM6方案次之,WSM3和新Thompson的冰雹方案增强不如其他方案明显.(4)逐时降水量对比表明:Lin、WSM3、WSM5、WSM6模拟的小时降水结果比较接近,都模拟出来了第一个降水峰值,且峰值出现的时间与实况一直,但是其模拟的峰值小时降水偏大,而强降水时段偏短,造成降水的提前结束.而Ferrier、Thompson两方案则在一定程度上模拟出了实况降水的双峰值波动,降水时段上与实况比较一致,且第一阶段的峰值与实况相当,但是时次上偏后2个小时,而第二个峰值模拟的效果不理想.(5)综合24h总降水量和逐时降水来看,Thompson方案在这次暴雨过程模拟中效果最理想.

摘要： 使用WRF的ARW动力核心模拟台风“麦莎”,以研究各种微物理方案(显式降水方案)、积云参数化方案(隐式降水方案)以及水平分别率对于台风路径，强度和降水分布的影响。研究表明：积云参数化方案对于台风降水分布的影响明显要大于微物理方案，而在各种微物理方案中又以WSM6方案对降水的模拟效果最好。积云参数化方案中BMJ方案能较好地模拟出台风的螺旋雨带，在雨量分布上也比KF方案要合理没有KF方案中出现的雨量过大和分布过广的情况。研究还发现，水平分辨率的提高增加了降水的不均匀特征并修正了粗网格中某些地区的降水偏差，另外分辨率的提高也使得模拟的台风路径更加趋近于实况。

摘要： 利用WRF中尺度数值预报模式，在60km、20km、10km三种不同模式分辨率下，分别选用Kain-Fritsch(new Eta)、Betts-Miller-Janjic、Grell-Devenyi(以上简称KF、BMJ、GD方案)三种积云对流方案及网格嵌套技术对2007年6月1～2日湖南南部的暴雨过程进行了模拟试验，模拟结果的对比分析表明：采用网格嵌套技术的模拟效果不一定优于未采用嵌套的挺拟效果：模式分辨率为20km、选用KF积云对流方案时，模式较好地模拟出了强降水雨带的位置、强度；随着分辨率的提高，雨带分布特征更接近实况，但当分辨率提高到10km时，增加丁虚假的降水中心：BMJ方案模拟的强降水位置偏移较多，GD方案模拟的强降水范围，强度偏小。

摘要： 一种使用喷墨打印机用墨水在打印媒体上打印图像的方法。一个打印头带有一组用来把墨水喷到打印媒体上的墨水喷射孔，墨水喷射孔被布置成沿前进方向隔开一段共同距离。打印头可沿与前进方向垂直的方向以增量步数移动，该增量步数具有一个最小步距。一个图像区带有一组像素位置行和列。像素位置列具有取决于该共同距离的前进像素分辨率。像素位置行具有取决于该最小步距的横向像素分辨率。一个阈值矩阵被定义成带有一组像元行和列。

摘要： 本发明公开了一种图像高分辨率装置。反射率推定部(206)利用由光源信息推定部(203)推定的光源信息与由形状信息取得部(204)得到的被摄物的形状信息从由图像摄像部(201)摄像下的原图像制作被摄物的反射率图像。反射率高分辨率化部(207)根据从反射率DB(208)取得的变换规则将反射率图像高分辨率化。图像高分辨率化部(217)利用已被高分辨率化的反射率图像、光源信息与形状信息制作已将原图像高分辨率化的高分辨率图像。

摘要： 一种使用喷墨打印机用墨水在打印媒体上打印图像的方法。一个打印头带有一组用来把墨水喷到打印媒体上的墨水喷射孔,墨水喷射孔被布置成沿前进方向隔开一段共同距离。打印头可沿与前进方向垂直的方向以增量步数移动,该增量步数具有一个最小步距。一个图像区带有一组像素位置行和列。像素位置列具有取决于该共同距离的前进像素分辨率。像素位置行具有取决于该最小步距的横向像素分辨率。一个阈值矩阵被定义成带有一组像元行和列。

摘要： 本发明利用将与TV影像的劣化程度相应地特定出的PSF的亮度分布、由TV影像的Y(亮度)成分构成的劣化图像的亮度分布及复原图像初始值的推定亮度分布作为输入信息来多次执行基于Bayse概率论的基于实数的迭代运算的、基于软件或硬件的PSF复原单元及图像复原单元，来求出劣化图像的亮度分布的最大似然的复原图像的推定亮度分布，并将其替换在提取了劣化图像的亮度分布时的TV影像的Y成分，由此接近实时地提供与劣化前的状态近似的TV影像，从而解决上述课题。

摘要： 本发明的课题在于，提供解决接近实时地减少TV影像的1帧内的光学劣化以复原成劣化前的原图像的装置的规模为150万逻辑门这种大规模的问题的方法及装置。本发明为在如下的图像复原单元中通过进行2次迭代运算来接近实时地提供与劣化前的原图像近似的TV影像的方法以及7万逻辑门规模的装置：将TV影像的1帧作为劣化图像的亮度分布及复原图像初始值的推定亮度分布，将与劣化图像的劣化程度相应地特定出的第一PSF的亮度分布用于第一次迭代运算，将通过图像复原单元复原第一PSF的亮度分布而得到的第二PSF的亮度分布用于第二次迭代运算，一边将由第一次迭代运算得到的复原图像的推定亮度分布作为第二次复原图像初始值的推定亮度分布，一边通过基于Bayse概率论的实数运算，求出劣化图像的亮度分布的最大似然的复原图像的推定亮度分布。

摘要： 一种使用混合分辨率方法的高分辨率全景VR生成器，其将来自HR相机环的高分辨率(HR)图像块放置在一个LR相机的360度低分辨率(LR)图像上，所述LR相机从相机环向上指向一个全景镜，LR相机视野是所有多个HR相机视野的合并，但分辨率较低。由相邻HR相机之间视差所引起的重影会被消除，因为目标位置是由所述360度LR图像确定。通过组合不同深度的目标以获得单应矩阵，每个HR图像被单应投影成3个投影。所述360度LR图像被放大到HR，并对这个放大的HR图像，在所述3个投影里的搜索窗口内搜索一个查询图像块。通过和查询图像块的相似性，最佳匹配图像块被加权处理，以合成产生一个重建图像块，其放置在一个重建HR全景图像里，放置位置即查询图像块的位置。

摘要： 本公开关于一种图像超分辨率方法、图像超分辨率模型训练方法、装置、设备及介质。图像超分辨率方法包括：获取原始分辨率图像；将原始分辨率图像输入训练完成的图像超分辨率模型，得到与原始分辨率图像匹配的目标分辨率图像；训练完成的图像超分辨率模型为基于原始分辨率样本图像、原始分辨率样本图像匹配的目标分辨率样本图像，以及中间分辨率样本图像训练得到；原始分辨率低于目标分辨率，中间分辨率样本图像根据原始分辨率样本图像和目标分辨率样本图像得到；中间分辨率介于原始分辨率和目标分辨率之间；将目标分辨率图像，作为原始分辨率图像的超分辨率处理结果。本公开可以提高图像超分辨率模型的模型精度，进而提高图像细节的处理效果。

摘要： 本发明涉及一种基于恒定水平分辨率的波束形成方法，包括：阵列系统在多个作用距离处改变阵列系统的长度，使阵列系统在不同的作用距离处实现恒定的水平分辨率。本发明的波束形成方法能够根据对水平分辨率的不同控制要求，方便地改变阵列的长度；通过改变基阵的长度，可以使有效测量范围内的水平分辨率保持在一定的范围内，可以避免传统阵列系统近处水平分辨率高、阵列系统覆盖范围小、出现漏目标的现象，也可以避免远处水平分辨率低、目标畸变、识别能力下降的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于恒定水平分辨率的波束形成方法，包括：阵列系统在多个作用距离处改变阵列系统的长度，使阵列系统在不同的作用距离处实现恒定的水平分辨率。本发明的波束形成方法能够根据对水平分辨率的不同控制要求，方便地改变阵列的长度；通过改变基阵的长度，可以使有效测量范围内的水平分辨率保持在一定的范围内，可以避免传统阵列系统近处水平分辨率高、阵列系统覆盖范围小、出现漏目标的现象，也可以避免远处水平分辨率低、目标畸变、识别能力下降的问题。

摘要： 彩色显像管可使用简单结构来抑制电子束斑点形状变形和改善水平分辨率。水平偏转线圈生成一个基本均衡的水平偏转磁场。多条电子束在通过偏转磁轭的面对电子枪的中心一端时，与管轴基本平行。透镜形成单元在磁心的电子枪一端和荧光屏之间形成多条电子束通过的透镜。该透镜具有不管多条电子束到达荧光屏的哪个部件，都使多条电子束在水平方向彼此趋近的效果。