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国家自然科学基金(40575050)

作品数:9 被引量:372H指数:9
相关作者:陈德辉沈学顺张红亮薛纪善陈嘉滨更多>>
相关机构:中国气象科学研究院中国科学院大气物理研究所中国气象局更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
相关领域:天文地球自动化与计算机技术更多>>

文献类型

  • 9篇期刊文章
  • 2篇会议论文

领域

  • 11篇天文地球
  • 1篇自动化与计算...

主题

  • 7篇GRAPES
  • 3篇数值天气预报
  • 3篇物理过程
  • 2篇气象
  • 2篇程序结构
  • 1篇隐式
  • 1篇中尺度
  • 1篇沙尘
  • 1篇沙尘暴
  • 1篇数值模拟
  • 1篇数值模拟试验
  • 1篇数值预报模式
  • 1篇数值预报系统
  • 1篇同化
  • 1篇气象分析
  • 1篇气象学
  • 1篇强沙尘暴
  • 1篇资料同化
  • 1篇集合预报试验
  • 1篇河西走廊

机构

  • 8篇中国气象科学...
  • 1篇中国科学院大...
  • 1篇中国气象局

作者

  • 8篇陈德辉
  • 5篇沈学顺
  • 3篇薛纪善
  • 3篇徐国强
  • 3篇黄丽萍
  • 3篇伍湘君
  • 3篇孙健
  • 2篇沈元芳
  • 2篇张红亮
  • 2篇王世玉
  • 2篇杨学胜
  • 2篇金之雁
  • 1篇胡江林
  • 1篇郑永骏
  • 1篇纪立人
  • 1篇龚山陵
  • 1篇陈嘉滨
  • 1篇王宏

传媒

  • 2篇科学通报
  • 2篇应用气象学报
  • 2篇Scienc...
  • 1篇气象科技
  • 1篇气象学报
  • 1篇Advanc...
  • 1篇中国气象学会...

年份

  • 5篇2008
  • 2篇2007
  • 4篇2006
9 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
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
GRAPES中重力波拖曳物理过程的引进和应用试验
当稳定的气流越过不规则的下垫面时,起伏不平的地形可能激发出向上传播的重力波,这些波动能把相当大的水平动量传输到波动被吸收或耗散的区域。因此,在全球数值预报系统模式中,需要很好描述这种由地形造成的动量传输过程;否则将使风场...
徐国强杨学胜金之雁伍湘君黄丽萍孙健沈学顺陈德辉
关键词:APES物理过程
文献传递
Implementation of the Semi-Lagrangian Advection Scheme on a Quasi-Uniform Overset Grid on a Sphere被引量:13
2006年
The semi-Lagrangian advection scheme is implemented on a new quasi-uniform overset (Yin-Yang) grid on the sphere. The Yin-Yang grid is a newly developed grid system in spherical geometry with two perpendicularly-oriented latitude-longitude grid components (called Yin and Yang respectively) that overlapp each other, and this effectively avoids the coordinate singularity and the grid convergence near the poles. In this overset grid, the way of transferring data between the Yin and Yang components is the key to maintaining the accuracy and robustness in numerical solutions. A numerical interpolation for boundary data exchange, which maintains the accuracy of the original advection scheme and is computationally efficient, is given in this paper. A standard test of the solid-body advection proposed by Williamson is carried out on the Yin-Yang grid. Numerical results show that the quasi-uniform Yin-Yang grid can get around the problems near the poles, and the numerical accuracy in the original semi-Lagrangian scheme is effectively maintained in the Yin-Yang grid.
李兴良陈德辉彭新东肖锋陈雄山
新一代数值预报系统GRAPES研究进展被引量:156
2006年
中国气象科学研究院(灾害天气国家重点实验室)自2000年起,先后在科技部“973”重大基础项目“我国重大天气灾害形成机理和预测理论研究”和“十五”重点攻关项目“中国气象数值预报系统技术创新研究”支持下,主持承担了中国气象局新一代全球/区域多尺度通用同化与数值预报系统GRAPES(Global/Regional Assimilation andPrEdiction System)的研究开发,围绕着资料同化、模式动力框架、物理过程、大型软件工程等核心技术开展了自主创新研究,取得了非静力中尺度模式、三维变分资料同化、标准化、模块化、并行化模式程序软件等方面的突出成果,部分成果已在业务上得到了应用,显示了良好的技术性能和业务发展潜力。GRAPES系统是完全依靠中国科学家的力量自主研究发展的、先进的新一代数值预报系统。该文简要介绍GRAPES的研究内容、主要研究进展和初步应用,以及未来发展的初步计划。
陈德辉沈学顺
关键词:数值天气预报资料同化
New generation of multi-scale NWP system (GRAPES):general scientific design被引量:75
2008年
A new generation of numerical prediction system GRAPES (a short form of Global/Regional Assimilation and PrEdiction System) was set up in China Meteorological Administration (CMA). This paper focuses on the scientific design and preliminary results of the numerical prediction model in GRAPES, including basic idea and strategy of the general scientific design, multi-scale dynamic core, physical package configuration, architecture and parallelization of the codes. A series of numerical experiments using the real data with horizontal resolutions from 10 to 280 km and idealized experiments with very high resolution up to 100 m are conducted, giving encouraging results supporting the multi-scale application of GRAPES. The results of operational implementation of GRAPES model in some NWP centers are also presented with stress at evaluations of the capability to predict the main features of precipitation in China. Finally the issues to be dealt with for further development are discussed.
CHEN DeHuiXUE JiShanYANG XueShengZHANG HongLiangSHEN XueShunHU JiangLinWANG YuJI LiRenCHEN JiaBin
关键词:数值天气预报气象学GRAPES
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
河西走廊夏季强沙尘暴数值模拟试验被引量:9
2007年
影响我国的沙尘暴灾害性天气多发生在春季,很少在夏季发生。文章利用我国科学家自主研发的GRAPES-DAM沙尘气溶胶模式对2005年7月一次罕见的影响河西走廊地区的群发性强沙尘暴进行了数值模拟,对夏季小概率强沙尘暴灾害天气的可预报性进行了个例研究。试验结果表明:模式对此次过程的地面大风、沙尘暴的范围、移动等均能做出较好的模拟;对于夏季群发性强沙尘暴过程,基于数值预报方法的沙尘气溶胶模式在天气模式预报准确的条件下,可以对这种小概率事件做出有应用意义的预报结果。
陈勇陈德辉王宏龚山陵
关键词:河西走廊强沙尘暴数值模拟
GRAPES物理过程的优化试验及程序结构设计被引量:30
2008年
新一代全球/区域多尺度通用数值分析同化与预报系统(GRAPES)按照模块化、标准化的程序结构,开发建立了插拔式可移植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相当.GRAPES设计了物理过程与模式框架连接的3层结构程序界面,为物理过程的插拔使用提供了一个友好界面.通过个例数值试验,对格点暴雨现象进行了分析,改进了垂直速度计算方案,通过调整GRAPES物理过程方案的相关参数,对降水方案进行了优化;结果表明,物理过程降水方案经过改进后,基本消除了虚假的格点暴雨现象,提高了降水预报的准确率.
徐国强陈德辉薛纪善孙健沈学顺沈元芳黄丽萍伍湘君张红亮王世玉
关键词:物理过程程序结构
GRAPES新一代全球/区域多尺度统一数值预报模式总体设计研究被引量:112
2008年
新一代全球/区域多尺度统一的同化与数值预报系统(global/regional assimilation and prediction system,缩写为GRAPES)已在中国气象局研究建立.该系统的核心技术包括:资料变分同化;半隐式-半拉格朗日差分方案和全可压/非静力平衡动力框架;可自由组合的、优化的物理过程参数化方案;全球、区域一体化的同化与预报系统;标准化、模块化、并行化的同化与模式程序.针对GRAPES系统的正确性、有效性,已经进行了一系列的标准测试和应用模拟试验,包括常规资料分析应用、雷达和卫星非常规资料直接分析应用试验.该系统已在国家级、区域级气象业务中心运行,在实际气象业务中发挥了重要应用.本文重点介绍数值预报模式,包括总体设计思路与策略、多尺度统一动力模式构建、物理过程参数化方案组合优化、模式程序结构设计等;同时,还通过介绍GRAPES模式的模拟试验和实际应用结果等,展示多尺度统一模式的可行性和科学性、实际应用的能力和水平.
陈德辉薛纪善杨学胜张红亮沈学顺胡江林王雨纪立人陈嘉滨
共2页<12>
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