马占山
- 作品数：15 被引量：126H指数：7
- 供职机构：中国气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程农业科学更多>>
- 适用于GRAPES模式C-P边界层方案的设计和实现被引量：12
- 2017年
- 基于K廓线闭合方案,通过考虑不稳定边界层和稳定边界层中热量交换系数在半层上求取及下边界条件的设置,将温湿倾向在整层上直接计算,设计了Charney-Phillips跳点(简称C-P跳点)的边界层方案,使之与GRAPES全球模式的C-P跳点相协调,解决了Lorenz跳点物理过程与C-P跳点动力框架耦合时插值造成的不协调问题,同时避免了耦合时反复插值造成的误差,提高了边界层物理过程参数化方案及其反馈的准确性和合理性。试验表明:C-P跳点边界层方案因为避免了温度和湿度在垂直方向上的插值,消除了温湿变量在垂直方向上的锯齿状抖动,使温湿廓线分布更合理,减小了模式预报误差,形势场的预报效果也得到一定改善。C-P边界层方案的应用提升了GRAPES全球模式的总体预报性能。
- 陈炯马占山苏勇
- 关键词：GRAPES模式边界层过程
- GRAPES_GFS全球中期预报系统的研发和业务化
- 该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES GFS的研发历程,重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展,概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务化的贡献.动力框架方面的改进主要包括位温...
- 沈学顺苏勇胡江林王金成孙健薛纪善韩威张红亮陆慧娟张华陈起英刘艳刘奇俊马占山金之雁李兴良刘琨赵滨周斌龚建东陈德辉王建捷
- 关键词：动力框架三维变分同化
- 参加“第10届WMO人工影响天气学术研讨会”总结
- 2012年
- 1概况
“第10届WMO人工影响天气学术研讨会”于2011年10月3—7日在印度尼西亚的巴厘岛举行。此次学术研讨会汇集了目前国际上从事人工影响天气科研与业务、云物理观测、实验及数值模拟等领域的知名专家和代表，
- 马占山
- 关键词：人工影响天气WMO数值模拟云物理
- CMA-GFS云预报的偏差分布特征被引量：11
- 2022年
- 利用2021年3月—2022年2月ERA5再分析数据云量、云水凝物对中国气象局研发的全球数值预报系统CMA-GFS同期云量产品和由云量、云水凝物产品计算的云发生、云水凝物积分的偏差特征进行诊断评估,初步探讨了CMA-GFS云预报偏差存在的可能原因。结果显示:CMA-GFS云量、云水凝物的分布较为合理,CMA-GFS能够描绘全球云量、云水凝物的分布特征,并能够反映季节特征;CMA-GFS预报高云和中云的云量偏差大于低云的云量偏差,而高云和中云的云量均方根误差较低云偏小,说明模式高云和中云的预报稳定性优于低云;与ERA5再分析数据相比,CMA-GFS液相水凝物积分以负偏差为主,冰相水凝物积分以正偏差为主;云量、云水凝物的偏差在不同地区成因不同,在热带地区的偏差与对流参数化和微物理方案不协调有关,在南北半球中高纬度地区的偏差与相对湿度偏差相关。
- 李喆陈炯陈炯陆慧娟马占山刘奇俊
- 关键词：云量
- GRAPES全球模式云方案的诊断研究被引量：5
- 2021年
- 在对GRAPES全球预报系统(GRAPES_GFS)云预报性能进行诊断评估的基础上,对凝结(华)和蒸发等物理过程及对流卷出对云的影响过程进行改进和优化,旨在提高GRAPES_GFS云量及其特征量和降水的预报精度。通过研究GRAPES全球模式、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)和美国环境预报中心(NCEP)全球模式中3种云方案原理上的区别和联系,并将GRAPES_GFS预报结果与ECMWF第5代全球再分析资料(ERA5)做对比,分析云方案改进前后云量、云含水量、柱含水量等云宏观、微观物理量,降水量、向外长波辐射等基本物理量以及物理过程对温度和湿度的反馈倾向的预报性能,在此基础上对GRAPES_GFS原云方案进行改进。结果显示,云方案改进后,GRAPES_GFS在热带地区液水预报增大,云系和水成物垂直分布更合理;云量预报与ERA5预报结果更接近,特别是高云量预报的改进,使得热带向外长波辐射预报略有改进;低纬度地区日平均总降水量略有增大,特别是热带地区格点尺度降水增多较为明显,缓解了热带区域格点尺度降水预报偏小的现象。
- 陈雪娇刘奇俊马占山
- 关键词：GRAPES
- CMA-GFS V4.0模式关键技术研发和业务化被引量：5
- 2023年
- 针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题,对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面,通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸发速率,并在积云对流方案中改进触发条件、卷入率、准平衡闭合假定等关键因子的参数化方法,缓解模式强降水预报不足和小雨过多的问题;采用质量守恒修正算法解决模式长时间积分质量损失问题,改善天气形势预报。在计算效率方面,研制二维参考廓线方案延长模式积分时间步长,开发预条件经典斯蒂菲尔迭代(PCSI)算法提高Helmholtz方程的求解效率,对辐射方案、预估-修正算法等进行计算效率优化。通过上述关键技术的研发和应用,CMA-GFS在降水和天气形势方面的预报技巧得到显著提升,计算效率提高1/3左右,满足模式在0.125°分辨率下业务运行的时效要求,为CMA-GFS V3.3升级到V4.0奠定了基础。
- 张进孙健孙健孙健沈学顺苏勇马占山张红亮蒋沁谷刘奇俊张红亮金之雁陈峰峰李喆刘琨
- 关键词：云微物理对流参数化
- 冬夏上海地区林带气候效应的数值模拟
- 2009年
- 运用美国PSU/NCAR的中尺度数值模式(MM5-V3)模拟上海有无林带冬夏温、湿和风场。结果表明:上海地区林带对上海西部大部地区夏季的平均气温有0.5℃的降幅作用,对冬季的平均气温影响不大;使上海地区冬季的平均比湿提高了0.2 g/kg左右,显示出其增湿的气候生态效应,但使上海西部夏季高比湿的范围有一定缩小;对上海地区冬夏10 m高度平均风速的影响较小。
- 贺芳芳赵兵科朱蓉马占山
- 关键词：林带气候模拟
- 利用GRAPES模式研究气溶胶对云和降水过程的影响被引量：14
- 2015年
- 在GRAPES中尺度模式的双参数微物理方案中加入了气溶胶活化参数化过程,实现了对云滴数浓度的预报。选取不同季节两个降水过程进行模拟,并分别开展了不同气溶胶背景下的两个试验进行对比分析,研究气溶胶对云和降水可能的影响。结果表明:气溶胶浓度增加后,因为活化产生了更多尺度较小的云滴,抑制了云雨的自动转化,使大气中滞留了更多的云水,暖云降水减小;另一方面,云水的增加会使冰相粒子,尤其是雪和霰通过碰并云水等过程而增大,最后融化成雨增加冷云降水,同时冰相粒子增加会释放更多的潜热,促进上升气流的发展,进一步增加冷云降水。气溶胶对降水的影响存在空间不一致性,暖云较厚的地方暖雨过程受到的抑制明显,使地面降水减小,冷云厚度相对较厚时,冷云降水的增加会大于暖云降水的抑制,使地面降水增加。同时由于在云降水发展的不同阶段冷暖云的变化,气溶胶对降水的影响也存在着时间不一致性。
- 石荣光刘奇俊马占山
- 关键词：GRAPES模式微物理方案
- GRAPES全球模式浅对流过程和边界层云对低云预报的影响研究被引量：9
- 2015年
- 在GRAPEs全球模式云方案中加入浅对流卷出过程和边界层云对云水(冰)、云量的影响,改进模式低云预报,模拟比较改进前后预报结果,并与CERES(云和地球辐射能量系统)及YOTC(热带对流年科学计划)资料进行对比分析。结果表明:考虑浅对流卷出过程和边界层云后,主要增加了模式700 hPa以下低云量及低云中液态水凝物含量,改进后的结果与实际观测更接近。其中边界层层积云主要影响大气边界层顶附近较薄的一层云,影响厚度不超过200 hPa,浅对流卷出过程对云水和云量大小的影响与边界层云相当,而影响厚度则更广,对地面到700 hPa间的低云都会产生一定影响。进一步研究表明,由于低云预报的改进促进了地表和大气层顶云长短波辐射强迫的预报,云的辐射强迫得以增加。
- 姜晓飞刘奇俊马占山
- 2009年山东一次特殊雨雪天气的云物理特征分析被引量：9
- 2012年
- 利用探空、CloudSat卫星、山东自动气象站及NCEP再分析资料,对2009年11月11-12日山东西部大暴雪过程的天气形势、云物理特征及动力场结构特征进行了分析。结果表明:(1)700hPa切变线和西南急流是造成暴雪的直接影响系统,中低层偏南风急流与冷空气交汇形成较强的动力辐合和水汽辐合,有利于天气系统的发展和增强。(2)暴雪区上空水平能量锋区明显,垂直方向上等θse线密集且随高度向北显著倾斜,为暴雪的产生提供了重要的热力条件。(3)强降雪发生前,低层冷空气的南侵触发了暴雪系统的发展;暴雪强盛期,高层气旋性环流促使暴雪区中高层西南暖湿气流输送加强;暴雪后期,冷空气加强并逐渐控制了中低层,切断了暖湿气流的供应,导致降雪逐渐停止。(4)上升气流有助于水汽的输送和云滴、冰晶、雪晶粒子之间的碰并、淞附,冰水含量大值区与上升速度大值区相一致,冰晶数浓度中心对应着上升运动顶部。高层冰晶下落过程中经过凝华、结淞及碰连增长在低层形成数浓度较低的大冰相粒子,为降水发展提供了有利条件。(5)结合CloudSat卫星资料、NCEP再分析资料及探空秒数据,分析了一定动力条件下暴雪云系的物理过程和垂直演变特征。
- 盛日锋马占山欧建军王俊龚佃利姜鹏周毓荃
- 关键词：暴雪CLOUDSAT卫星云物理过程
