钟剑
- 作品数：25 被引量：45H指数：4
- 供职机构：中国卫星海上测控部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家公益性行业科研专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球理学交通运输工程更多>>
- 西北太平洋热带气旋生成在不同最佳路径集资料中的差异特征分析被引量：1
- 2022年
- 利用1951—2017年中国气象局(CMA)、日本气象厅(JMA)和美国联合台风警报中心(JTWC)的最佳路径资料,研究了西北太平洋热带气旋生成特征及不同资料间的差异特征。结果表明:对于热带气旋生成位置,1—8月生成纬度逐步北抬,9—12月逐步南移,12月—次年4月中国南海和2—6月170°E以东海域几乎无热带气旋生成;每年最早热带气旋生成平均纬度为3月最小,3—7月随月份增加而增加。热带气旋生成时间(两两资料对比)总体为JMA-CMA差异最小(相关系数最大)而JMA-JTWC最大(相关系数最小);年平均差异均呈现出线性下降趋势;热带气旋活跃的夏秋季节,月平均差异均维持在各自总体均值附近变化,非活跃的冬季月份间相差较大。热带气旋生成早晚比例(两两资料对比)总体为JMA≤CMA和JMA≤JTWC,CMA≤JTWC的概率更大;年平均中均存在某一情形(JMA>CMA、JMA=JTWC和CMA=JTWC)比例较小且随年份稳定在一定区间内变化,另外两种情形随年份呈现出此消彼长的变化趋势和明显的年代际变化特征;月平均中大多数月份JMA
- 钟剑周庆顾沈旦王力群孙一妹韩苗苗
- 关键词：热带气旋生成统计分析
- 星载微波散射计资料反演海面风场进展研究被引量：13
- 2010年
- 对星载微波散射计资料反演海面风场的国内外研究进展作一评述。首先介绍星载微波散射计反演海面风场的基本原理;然后对利用地球物理模型函数的反演方法中地球物理模型函数的建立与求解算法及模糊去除过程做了全面评述;最后对神经网络和遗传算法等不利用地球物理模型函数风场反演方法的应用作了相应说明。目前利用模型函数反演方法日趋成熟,但仍然有进一步改进的可能,尤其对于降水、台风等恶劣天气情况;而神经网络和遗传算法为以后进行风场反演改进亦提供了一种可行途径。
- 钟剑黄思训张亮
- 关键词：风场反演遗传算法神经网络
- 变分同化结合广义变分最佳分析对微波散射计资料进行海面风场反演被引量：8
- 2010年
- 针对微波散射计资料的海面风场反演,本文首先利用QuikSCAT卫星散射计的近实时资料,借助荷兰皇家气象学会的SeaWinds散射计数据处理模式,在不同风速和海域的情况下,采用多解方案结合二维变分同化方法进行风向的模糊去除,达到消除解的不唯一性的目的,且对4种反演结果(低速风、中速风、高速风和近海岸风)与美国国家海洋和大气管理局卫星资料中心的近实时风场数据的对比分析,说明了该技术的有效性.在此基础上,对反演得到的中速风场利用广义变分最佳分析方法进行了调整,调整后的风场结构有了进一步的改善.此方法可为我国散射计资料反演海面风场的研究提供新的思路和方法.
- 张亮黄思训刘宇迪钟剑
- 关键词：正则化方法
- COSMIC资料在远洋气象保障中的应用
- 2017年
- 利用COSMIC大气主要气象要素廓线资料,经过数据标准化处理、质量控制、数据可视化,使其成为预报员能直接使用的可视化产品,以期改善包括广大海洋地区缺乏实况气象观测资料的现状.通过与再分析资料的对比发现,该资料虽然存在随机性和不确定性等缺点,但其覆盖面广、精度高,能够较好地反映大范围的环流形势和一定区域内的天气系统发展演变,尤其在测站稀少的大洋地区,在可预见的将来没有大范围气象站点布设的情况下,COSMIC资料能够起到部分替代实况观测的作用.
- 张钊扬钟剑周炯王国云
- 关键词：COSMIC
- 数字滤波弱约束四维变分同化在台风初始化中的应用Ⅰ.个例试验
- 2014年
- 传统四维变分(4D-Var)同化台风初始化中,bogus资料的同化将不可避免引起初始时刻风场和质量场之间的非平衡,在预报时段产生高频振荡噪音,进而影响数值模拟效果.如何有效滤除bogus资料引入产生的高频噪音非常重要.本文为第Ⅰ部分,基于数字滤波弱约束4D-Var方法,开展台风初始化个例试验研究.2010年Chaba台风两个不同时刻数值试验结果表明:bogus资料4D-Var同化台风初始化中,呈现出与暴雨个例明显不同的3 h地面气压倾向特征,不同数字滤波权重试验在初始时刻差异小,在预报1—4 h差异明显;实施数字滤波弱约束使得初始时刻700 hPa垂直速度场和850 hPa散度场在台风区域减小,bogus资料为引起高频噪音的一个重要因素;数字滤波权重选择是影响台风同化和数值模拟效果的重要因素,合理的数字滤波权重选择试验可明显改善台风路径和强度预报,相对于台风强度预报,路径预报改善更加明显;同时,某些个例中,数字滤波权重的选择直接决定着台风数值模拟的成功与否.不同台风个例相对最佳数字滤波权重并不相同,如何选择数字滤波权重非常重要.第Ⅱ部分中将针对bogus资料同化台风初始化,提出一种数字滤波权重优选方案.
- 钟剑费建芳程小平孙一妹施威
- 关键词：4D-VAR
- 基于降雨率的GMF+RAIN模型构建及在台风风场反演中的应用被引量：7
- 2010年
- 首先选取2006年QuikSCAT散射计扫描的3次台风个例("珊珊"、"摩羯"及"象神"),分析其获取的台风区域雷达后向散射截面值(σo)在降雨影响下的分布特征.然后依据大气辐射传输理论,考虑降雨对雷达后向散射截面值的影响,引进两个不同形式的降雨辐射传输模型(简称为SY和AMSR模型),并将这两个降雨辐射传输模型分别与NSCAT2模型函数相结合,构建了适合降雨情况的地球物理模型函数(简称为GMF+RAIN).最后,在GMF+RAIN模型的基础上,采用二维变分结合多解方案模糊去除方法(简称为2DVAR+MSS),对强度差异明显的两次台风个例"摩羯"和"象神"进行风场反演.反演结果分析表明:考虑降雨影响,采用GMF+RAIN结合2DVAR+MSS的风场反演新方法,使台风风场反演效果得到了有效提高,进一步验证了基于降雨率构建的GMF+RAIN的有效性,也为散射计资料在台风研究中的应用提供有效的实用价值。
- 张亮黄思训钟剑杜华栋
- 关键词：散射计台风风场辐射传输模型
- 数字滤波弱约束四维变分同化在台风初始化中的应用(Ⅱ):数字滤波权重选择
- 2014年
- 数字滤波权重的选择是影响台风路径和强度预报的重要因素,某些个例中直接决定着台风数值模拟的成功与否,合适的数字滤波权重非常重要.本文利用2010年3个台风7个不同初始时刻个例,开展数字滤波弱约束四维变分同化(4D-Var)台风初始化试验,分析不同数字滤波权重对台风路径和强度预报的影响;基于上述台风路径和强度预报后验统计信息,以及台风中心区域800 km范围和整个模拟区域3 h平均地面气压倾向信息,提出一种bogus资料同化台风初始化中数字滤波权重优选方案,并进行理论解释说明;同时,指出bogus资料同化台风初始化中,常规数字滤波权重为1000更合理,明显有别于常规天气和暴雨天气权重设置.
- 钟剑费建芳董钢程小平孙一妹
- 考虑模式误差的四维变分同化研究:以浅水方程组为例
- 四维变分同化(4dvar)中往往认为模式模式误差很小而忽略模式误差的影响,在实际数值模拟应用中,由于模式参数误差,物理过程描绘缺失误差及时间空间分辨率误差等的存在,模式误差对变分同化效果的影响并不完全可以忽略,在4dva...
- 钟剑费建芳程小平
- 基于多正则化参数约束的四维变分同化方法及其对台风预报的影响被引量：1
- 2014年
- Tikhonov正则化反问题思想应用于变分同化时,通常引入的单正则化参数并不能同时满足不同观测资料的误差特性.针对传统四维变分同化(4D-Var)中不同观测资料分别引入不同正则化参数,提出基于多正则化参数约束的4D-Var(Tikh-4D-Var);同时,鉴于实际维数巨大同化系统中多正则化参数难于计算问题,基于同化系统后验估计信息,引入一种新的多正则化参数选择方法,相比于传统正则化参数选择方法,该方法计算量较小.基于WRF3.3.1 4D-Var同化系统,利用2010年Chaba台风个例开展bogus资料同化台风初始化应用试验,结果表明:结合引入的多正则化参数选择方法,Tikh-4D-Var方法相比于传统4D-Var方法更快达到收敛标准,迭代次数更少;同时,相比于传统4D-Var方法,Tikh-4D-Var方法呈现出更优的同化和预报效果,使得72 h路径和强度预报误差减小的同时,进一步改善了台风的内部结构信息;多正则化参数在一定程度上可反应同化系统中观测资料误差方差给定的准确性.
- 钟剑费建芳程小平黄小刚
- 关键词：四维变分同化
- 2016年10月11-19日东南太平洋一次温带气旋过程分析
- 2020年
- 利用美国国家环境预报中心发布的FNL资料、红外卫星云图资料和船测资料,对2016年10月17-19日某船舶在东南太平洋遭遇的一次温带气旋过程进行研究,以此为大洋航线上温带气旋预报保障能力提高积累经验。结果表明:(1)温带气旋A由绕极槽北伸切断发展而来,自西向东移动过程中在南太平洋大洋中部与另一气旋B合并加强对船舶航行造成影响;(2)气旋A初生阶段,大气低层旋转程度较强;成熟发展阶段在近地面、大气上层旋转程度较强;当气旋B初生发展时,气旋A中心附近自500 hPa以下为绝对涡度小值区,其上为绝对涡度大值区,绝对涡度垂直轴线向近B一侧倾斜;(3)槽后及气旋中心附近正涡度平流与槽前随高度增强的暖平流共同促使气旋发展。
- 李秀镇宋盛凯郭文明钟剑李博
- 关键词：东南太平洋温带气旋涡度平流温度平流
