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国家重点基础研究发展计划(2013CB430106)

作品数：49 被引量：1,153H指数：24
相关作者：陶祖钰陈德辉郑永光袁慧玲薛明更多>>
相关机构：中国气象局中国气象科学研究院北京大学更多>>
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更多>>

文献类型

  • 49篇期刊文章
  • 7篇会议论文

领域

  • 55篇天文地球
  • 2篇水利工程
  • 1篇环境科学与工...
  • 1篇农业科学

主题

  • 10篇降水
  • 9篇强对流
  • 8篇暴雨
  • 6篇中尺度
  • 6篇强降水
  • 6篇雷暴
  • 5篇短时强降水
  • 5篇特大暴雨
  • 5篇强对流天气
  • 5篇物理量
  • 5篇龙卷
  • 5篇雷暴大风
  • 5篇大暴雨
  • 5篇大风
  • 4篇敏感性
  • 3篇中尺度模式
  • 3篇中尺度特征
  • 3篇同化
  • 3篇统计特征
  • 3篇暖季

机构

  • 14篇中国气象局
  • 11篇南京大学
  • 11篇中国气象科学...
  • 7篇北京大学
  • 5篇中国科学院大...
  • 3篇南京信息工程...
  • 3篇中国科学院大...
  • 3篇中国气象局北...
  • 2篇上海市气象局
  • 2篇国家气象信息...
  • 1篇成都信息工程...
  • 1篇浙江大学
  • 1篇中国核动力研...
  • 1篇江苏省气象局
  • 1篇江苏省气象科...
  • 1篇中国气象局广...
  • 1篇俄克拉荷马大...
  • 1篇淮南市气象局
  • 1篇杭州市气象局
  • 1篇广东省气象台

作者

  • 8篇袁慧玲
  • 5篇陶祖钰
  • 5篇郑永光
  • 4篇陈德辉
  • 3篇薛明
  • 3篇田付友
  • 3篇邓莲堂
  • 3篇姜晓曼
  • 2篇江源
  • 2篇孙敏
  • 2篇孟智勇
  • 2篇王宇虹
  • 2篇康家琦
  • 2篇黄丽萍
  • 2篇张小雯
  • 2篇陈曦
  • 1篇俞小鼎
  • 1篇周康辉
  • 1篇杨爱
  • 1篇赵坤

传媒

  • 18篇气象
  • 8篇气象学报
  • 7篇应用气象学报
  • 3篇高原气象
  • 3篇热带气象学报
  • 3篇暴雨灾害
  • 2篇气象科技进展
  • 2篇第33届中国...
  • 1篇科学通报
  • 1篇气象科技
  • 1篇灾害学
  • 1篇Advanc...
  • 1篇大气科学学报

年份

  • 6篇2018
  • 16篇2017
  • 12篇2016
  • 8篇2015
  • 6篇2014
  • 8篇2013
共 49 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
Ensemble Transform Sensitivity Method for Adaptive Observations被引量：1
2016年
The Ensemble Transform(ET) method has been shown to be useful in providing guidance for adaptive observation deployment.It predicts forecast error variance reduction for each possible deployment using its corresponding transformation matrix in an ensemble subspace.In this paper,a new ET-based sensitivity(ETS) method,which calculates the gradient of forecast error variance reduction in terms of analysis error variance reduction,is proposed to specify regions for possible adaptive observations.ETS is a first order approximation of the ET;it requires just one calculation of a transformation matrix,increasing computational efficiency(60%-80%reduction in computational cost).An explicit mathematical formulation of the ETS gradient is derived and described.Both the ET and ETS methods are applied to the Hurricane Irene(2011) case and a heavy rainfall case for comparison.The numerical results imply that the sensitive areas estimated by the ETS and ET are similar.However,ETS is much more efficient,particularly when the resolution is higher and the number of ensemble members is larger.
Yu ZHANGYuanfu XIEHongli WANGDehui CHENZoltan TOTH
关键词：灵敏度误差方差ETS
2017年4月大气环流和天气分析被引量：4
2017年
2017年4月大气环流的主要特征是极涡呈偶极型分布,强度偏弱,中高纬环流呈4波型分布,西太平洋副热带高压强度较常年偏强,南支槽强度与常年相当。4月全国平均气温为12.0℃,较常年同期偏高1.0℃;全国平均降水量为44.0 mm,较常年同期偏少2%。月内出现1次全国大范围较强冷空气过程;南方多降水天气,共出现3次区域性暴雨天气;北方出现2次扬沙天气;多省(区、市)局地遭遇风雹灾害。
万子为张涛
关键词：大气环流沙尘暴雨强对流
基于大涡模拟评估GRAPES模式对对流边界层的模拟性能被引量：6
2013年
为检验GRAPES半拉格朗日动力框架在大涡尺度上的模拟性能,为未来发展千米及其以下高分辨尺度的数值模式奠定基础,并构造GRAPES大涡模式以检验和发展边界层湍流参数化提供科学工具。通过在GRAPES模式中加入Smagorinsky-Lilly小尺度湍涡参数化,并将模式分辨率提高至50 m,构建GRAPES大涡模式(GRAPES_LES),以便分析GRAPES模式在大涡尺度上的适用性。同时利用广泛应用的已有大涡模式UCLA_LES作为参考,通过对干对流边界层湍流的模拟分析及与UCLA_LES模拟结果的对比,得出如下主要结论:GRAPES半拉格朗日动力框架能够模拟出与已有的大涡模式相似的边界层湍流特征;同时,通过分析也证明GRAPES存在由于采用半拉格朗日平流计算而带来过度耗散的问题:当使用相同的滤波尺度(Smagorinsky常数)时,GRAPES_LES模拟出的速度场更为平滑,小尺度湍流结构过于光滑,通过对湍流能量的能谱分析更清楚地表明了这一点。进一步,对不同的Smagorinsky常数(对应不同的滤波尺度)进行了敏感性试验,表明可以通过改变滤波尺度,有效地缓解半拉格朗日框架隐含的耗散问题,得到更接近UCLA_LES所模拟的湍流特征。
江川沈学顺
关键词：大涡模拟GRAPES模式对流边界层
GRAPES-Meso模式浅对流云辐射效应的改进试验被引量：5
2016年
在万子为等(2015)对GRAPES-Meso模式浅对流参数化改进的基础上,进一步引入了浅对流云量诊断计算,并设计旨在完善浅对流云辐射效应的浅云云量和云中水凝物的补偿方案,以改进模式低层云量偏少和浅对流云辐射效应不足的问题。通过对数值试验结果的诊断和对比分析以及与观测的比较,重点考察了浅对流云量计算与浅对流激发的协调性、浅对流云对低云补偿后所产生的辐射效应以及对模式地面要素预报的影响等,验证了改进方案的合理性与有效性。结果表明:(1)浅对流云量诊断计算合理,其云覆盖区与浅对流激发区相吻合,引入浅对流云量的计算可减小模式云量的计算偏差、使其向观测结果靠近;(2)改进方案在浅对流发生区低层0.5—4 km高度范围内,对影响模式云辐射过程的浅云云量和云中水凝物形成有效补偿,最明显的浅云补偿在1—1.5 km高度处,浅对流活跃时期浅对流过程对浅云水凝物(云水和雨水之和)的补偿量可达20%—55%;(3)云光学厚度对浅云水凝物的补偿响应合理,即水凝物的补偿引起云光学厚度增大,两者的变化特征在时空分布上十分相似,且云光学厚度之变化受云水补偿的影响比受雨水补偿的影响更明显;(4)在白天时段,浅云补偿所产生的辐射效应使模式地表太阳总辐射有所下降,缩小了与观测的偏差,进而使地表温度和地面2 m气温模拟偏差减小。改进方案在缓解模式云量偏少、地表太阳总辐射偏强和地面2 m气温偏高等方面的作用,在批量试验中得到了验证。
康家琦王建捷黄丽萍万子为
2017年5月7日广州极端强降水对流系统结构、触发和维持机制被引量：62
2018年
2017年5月7日,广州市增城区新塘镇等地出现了小时雨量超过180mm、3h雨量超过330mm的极端强降水事件(简称"5·7"极端强降水事件),导致了严重的经济损失。这次过程的高强度降水分为两个主要阶段:花都区降水和增城区降水,每个阶段的强降水均集中在2~3h内,最大分钟级降水达到了5mm的强度,增城区新塘镇184.4mm的极端小时雨量中约120mm的雨量是在05:30—06:00的半小时内产生的。地闪监测显示,对流发展的第一阶段伴有较少的负地闪,第二阶段仅伴有几个闪电。雷达和卫星资料显示,强降水对流系统具有空间尺度小,发展迅速的特征;但发展成熟阶段的反射率因子大值区和卫星低TBB区在空间上出现明显偏离。强倾斜上升气流可能是造成反射率因子大值区和卫星低TBB区空间偏离的原因。雷达资料垂直剖面显示,对流具有回波顶高较低、云底高度低、强回波质心低等低质心暖云降水的特征。地势分布和辐射降温是花都北部低温中心的主要成因,大尺度弱冷空气和冷中心伴随的地形的共同作用,使得偏南暖湿气流向北移动受阻后,在花都地形的强迫抬升下触发了对流。偏南暖湿气流的持续输送、花都地形的阻挡和冷池的作用是01—03时对流维持的主要原因,弱冷空气的南下对03—04时对流系统的快速南移起到了重要作用,而冷池驱动的对流发展模型可以解释增城地区05—06时对流的较长时间维持。弱的环境引导气流和偏南暖湿气流使得高效的低质心、高效率强降水对流系统较长时间影响同一局地区域,从而导致了花都和增城两地局地极端强降水的出现。
田付友田付友张小玲张涛林隐静张小雯朱文剑
关键词：极端强降水地形影响
基于Γ函数的暖季小时降水概率分布被引量：29
2014年
我国暖季小时降水的气候概率分布特征分析是开展短时强降水概率预报的重要基础工作。本文使用1991—2009年5月1日至9月30日的小时降水资料,采用最大似然估计方法,对用于描述518个观测站点降水分布的Γ函数的形状参数α和尺度参数β进行了估算,对极端α和β分布情况下大于0.1 mm的暖季小时降水的概率密度分布状况及其累积概率密度分布函数进行了分析,并给出了多个站点基于Γ函数的超过给定阈值的降水累积概率的分布。结果表明:α和β之间的相关性高达0.975,其分布与我国的地势分布有很大的关系。Γ分布可以很好地描述小时降水的分布状况,模拟得到的结果具有更好的连续性,揭示了实况降水中不能观测到的极端降水发生的可能性;华南沿海和海南西北部为最容易出现短时强降水的区域,在有降水的情况下,其小时雨量超过10、20和30 mm的累积概率分别达到了8.0%、2.0%和0.7%,另一个常出现极端降水的区域为鲁苏皖交界处,这是强对流预报中值得注意的区域;95%累积概率密度对应的小时降水阈值分布显示,自西北向东南,极端小时降水的阈值不断增大;α与站点海拔高度之间具有很好的指数相关性,其相关系数达到了0.709,表明地形对我国暖季小时降水量的分布具有重要的影响。
田付友郑永光毛冬艳谌芸钟水新
关键词：概率密度函数
GRAPES_Meso V4.0主要技术改进和预报效果检验被引量：73
2017年
针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题,开展了多方面的改进工作:引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正,实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用,提高了模式分辨率,引入四阶水平扩散方案,调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案,完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案,并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明:GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高,同时预报偏差明显降低,月平均降水更接近实况,且能够较好地刻画雨带细节;2 m温度预报偏差有较为显著的改善,大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低,有些地区有3~5℃的降低;GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著,500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高,850 hPa的均方根误差也明显降低,整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。
黄丽萍陈德辉邓莲堂徐枝芳于翡江源周非非
关键词：模式分辨率
GRAPES三维云初始场形成及在短临预报中的应用被引量：38
2017年
围绕GRAPES_Meso的云初始场形成,以ARPS模式云分析方案为基础,优化诊断后应用我国风云二号静止气象卫星云产品、多普勒天气雷达三维组网拼图产品等观测资料结合模式背景信息,根据云热力-动力学原理及观测试验经验关系等,对云初始场的信息进行分析并通过松弛逼近同化方法实现对云内微物理信息同化应用。GRAPES_Meso中采用优化后的云初始场方案,水平分辨率为0.03°×0.03°和0.1°×0.1°的1个月(2014年7月15日-8月14日)连续试验和个例分析结果显示:云初始场形成方案能够分析出飑线等天气系统的云系和云内微物理变量特征。从模拟云图看,包含云初始场信息的GRAPES_Meso的云系的形态特征和分布范围短时临近预报结果更为准确。云初始场信息同化应用后,在1h的时间尺度上,即可预报出与实况更为接近的降水;0~12 h时间范围内对降水均有积极的影响,可满足短时临近预报的需求,降水量级略偏大。批量连续试验(水平分辨率为0.03°×0.03°和0.1°×0.1°)的各个量级降水ETS(equitable threat score)评分都显著提高。
朱立娟龚建东黄丽萍陈德辉江源邓莲堂
关键词：GRAPES_MESO
1522号“彩虹”台风龙卷现场调查与中尺度特征分析被引量：38
2016年
2015年10月4日,当年第22号台风"彩虹"外围螺旋雨带中发生两次龙卷天气,分别袭击了广东省佛山市顺德区和广州市番禺区。通过现场灾情调查、互联网视频和照片、新一代天气雷达观测等资料的综合分析,确定这两次龙卷最大强度达到EF3级。分析了典型台风龙卷的发生发展过程及其致灾和中小尺度特征。主要结论如下:两次龙卷过程发生的环境条件是,龙卷位于"彩虹"台风右前象限,地面存在触发对流的中尺度辐合线,水汽充沛,抬升凝结高度低,0—1 km垂直风切变强;天气雷达资料分析表明,顺德龙卷出现在勾状回波顶端、中气旋持续时间约1 h,番禺龙卷出现在弓型回波断裂处,中气旋持续时间约40 min;两次龙卷过程在迅速发展阶段都表现出中气旋尺度缩小、高度下降、径向切变增强等特征。上述结论可作为我国台风龙卷业务监测和预警的参考依据。
朱文剑盛杰郑永光杨波张小玲樊利强张小雯刘鑫华曹艳察林隐静方翀张涛
关键词：中气旋
太行山对北京“7.21”特大暴雨的影响及水汽敏感性分析的数值研究被引量：21
2015年
运用GRAPES_Meso模式对2012年7月21—22日发生在北京地区附近的特大暴雨过程进行数值模拟和地形、水汽的敏感性试验。地形敏感性试验发现,在这次特大暴雨过程中,由于太行山北端的阻挡作用,使得气流和水汽辐合、抬升,加强了对流过程;对流层低层山前东南风和西南风、北风的辐合带增大了气旋性涡度,使东移到北京的低涡稳定维持5 h左右,对降水有明显的增幅作用;而且地形起伏和地形海拔高度对降水都有明显增幅作用,地形起伏的增幅作用较地形高度的大。水汽敏感性试验发现在这次特大暴雨过程中,水汽条件较小的变化,会导致水汽输送的明显差异,从而导致降水量显著地改变。
王宇虹徐国强贾丽红赵阳
关键词：暴雨
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