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张冰: 作品数：11 被引量：64H指数：6; 供职机构：江苏省气象科学研究所更多>>; 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金江苏省“333工程”科研项目更多>>; 相关领域：天文地球更多>>

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Hybrid ETKF-3DVAR方法同化多普勒雷达速度观测资料Ⅰ:模拟资料试验被引量：10: 2016年; 利用WRF(Weather research and forecasting)模式及模式模拟的资料,采用Hybrid ETKF-3DVAR(ensemble transform Kalman filter-three-dimensional variational data assimilation)方法同化模拟雷达观测资料。该混合同化方法将集合转换卡尔曼滤波(ensemble transform Kalman filter)得到的集合样本扰动通过转换矩阵直接作用到背景场上,利用顺序滤波的思想得到分析扰动场;然后通过增加额外控制变量的方式把"流依赖"的集合协方差信息引入到变分目标函数中去,在3DVAR框架基础下与观测数据进行融合,从而给出分析场的最优估计。试验结果表明,Hybrid ETKF-3DVAR同化方法相比传统3DVAR可以提供更为准确的分析场,Hybrid方法雷达资料初始化模拟的台风涡旋结构与位置比3DVAR更加接近"真实场",对台风路径预报也有明显改进。通过对比Hybrid S试验与Hybrid F试验发现,Hybrid的正效果主要来源于混合背景误差协方差中的"流依赖"信息,集合平均场代替确定性背景场带来的效果并不显著。; 沈菲菲闵锦忠许冬梅张冰; 关键词：HYBRID WRF模式多普勒雷达

一次雹暴过程中对流系统演变特征的模拟分析被引量：8: 2021年; 利用区域高分辨率数值模式WRF对2015年4月28日冷涡背景下发生在苏皖地区的冰雹过程进行模拟,并结合地面加密自动站、多普勒天气雷达等观测资料讨论了此次过程中对流系统结构演变特征及影响其组织发展的可能机制。结果表明:导致冰雹的对流系统在发展、传播及组织过程中与中尺度重力波相联系,重力波源于地面中尺度低压附近的初始对流的强烈发展,在条件性不稳定和较强的垂直风切变环境中传播,激发并组织形成一列波状结构的对流风暴,这列风暴动力结构高度组织化,上升-下沉气流相间排列,每个风暴内伴有强盛的上升气流,位于风暴后侧的下沉气流至地面后在风暴低层前后两侧各形成一支次级环流,将这列风暴单体有序地组织成波状对流带,对流风暴与重力波通过wave-CISK机制相互促进与发展,导致苏皖北部出现冰雹带。随着大气层结不稳定进一步发展,重力波的传播环境不再适宜,对流风暴列发展不平衡,波列前端的风暴单体加强,后部的风暴减弱,波列状结构特征逐渐改变。; 吴海英曾明剑蒋义芳蒋义芳梅海霞; 关键词：冰雹中尺度重力波

AMSR2微波成像资料同化对飓风“桑迪”预报的影响研究被引量：3: 2019年; 以2012年大西洋飓风季第18号飓风'桑迪'('Sandy')为例,在WRFDA同化系统中结合新拓展的AMSR2同化模块,通过同化AMSR2微波成像仪资料并进一步考察其对飓风'桑迪'的结构、强度、路径分析和预报的影响。研究结果表明:与没有同化AMSR2微波成像仪资料的控制试验相比,加入AMSR2微波成像仪资料的同化试验对飓风'桑迪'的风场、海平面气压场的分析效果有所提高,飓风气旋性环流加强。并进一步改进了对飓风'桑迪'的路径、最小海平面气压和最大风速的预报。平均路径误差、最小海平面误差和最大风速误差分别相对控制试验中的相应误差降低了约25 km、2 mb和2 m/s。; 钱玲沈菲菲许冬梅张冰赵文远; 关键词：三维变分

基于接近度概念的强对流天气预报方法研究被引量：23: 2015年; 采用邻(临)近原则对江苏2000-2010年2-9月2668次区域性普通雷暴、雷雨大风、冰雹、龙卷和短时强降水等5类强对流天气,首先,利用同期每天4次1°×1°NCEPFNL分析资料回算的56种热力、动力、能量、水汽等对流参数进行了匹配,获得了各类强对流天气在不同月份的对流参数特征值,并以此作为参考序列,以10 km分辨率、逐时预报输出的中尺度数值模式探空计算的对应对流参数作为比较序列。然后,以各月各类强对流天气的对流参数特征值相对气候基态的差异性和自身稳定性为评价指标,采用相对偏差模糊矩阵评价技术对其进行了权重分配。最后,应用模糊数学、灰色理论及经济学方面的有关方法和概念,从考察序列间接近程度角度出发,引进、构建了系列"接近度"指数并用于强对流天气实时预报,取得了较好业务预报效果。; 曾明剑张备吴海英王文兰谌芸张冰周嘉陵; 关键词：强对流

2017年苏南一次特大暴雨高分辨率模拟及特征分析被引量：8: 2021年; 利用高分辨率(水平3 km)数值模式,结合FNL分析及预报场资料、地面加密自动站观测资料和多普勒雷达资料,对2017年6月9—10日苏南一次因江淮气旋沿切变线东移造成的特大暴雨过程进行研究。首先对模式模拟结果做了降水、风场等多方面的验证,随后利用模拟结果和观测资料对该特大暴雨过程的对流系统结构及其发展维持机制进行分析。结果表明:(1)高分辨率模式能较客观地反映该暴雨过程诸多大气参数的演变。(2)特大暴雨过程中锋面气旋东移且倾斜发展,深对流中心维持在气旋的东南方向,该中尺度对流系统的发生发展与锋面气旋的上述演变密切相关。(3)特大暴雨过程中相应的对流处于旺盛阶段时,大气不稳定能量持续释放,中层为相对较高的假相当位温区,即明显的暖心结构,垂直上升运动最强,且其南北两侧均有下沉气流,形成中尺度次级环流,维持强对流不断发展。(4)超低空急流的持续增强,沿低层切变线上不断有γ中尺度涡旋生成和足够的低层辐合区厚度是导致这次特大暴雨过程的关键因素。; 张冰张冰郑媛媛曾明剑沈菲菲; 关键词：特大暴雨数值模拟

适用于静止卫星资料同化的晴空通道检测质量控制方法: 本发明公开一种适用于静止卫星资料同化的晴空通道检测质量控制方法，包括如下步骤：(1)对静止气象卫星AHI成像仪资料的观测辐射亮温和模拟亮温进行预处理；(2)建立最小余差算法，估算AHI观测像元的云顶气压和云比例；(3)建...; 李昕曾明剑汪宁邹晓蕾诸葛小勇唐飞王文兰周嘉陵张冰张备梅海霞; 文献传递

基于EOF迭代的自动气象站气温观测资料修复方法: 2022年; 全国目前已经建成了近7万个自动气象观测站点,然而自动气象站观测资料一直存在资料质量较低的问题,大量错误资料的存在极大影响了其在气象研究中的应用,因此对错误观测的数据进行准确的修复是一项重要工作。本文利用2019年12月1日00:00至7日23:00(北京时),共168个时次的地面自动站温度观测资料,在利用EOF(Empirical Orthogonal Function)质量控制方法识别异常观测资料的基础上,提出了一种基于迭代EOF分析方法的错误资料修复方法。通过理想修复试验的精度分析表明,新修复方法能够很好地修复错误的地面自动站观测气温,修复方法的误差约为0.48°C。而基于Cressman插值等这一类依赖单点观测信息进行修复的方法更容易受到小尺度信号干扰而引入非自然观测信息,对地面温度的修复误差可以达到1.55°C。实际的修复结果分析也证明新修复方法充分利用了EOF分析方法的时空分离作用和模态正交性特点,通过迭代方法逐步消除错误资料的影响,从而获得了与周边观测资料有更好时空连续性的修复结果。; 沈王彬李昕秦正坤张冰; 关键词：自动气象站地面温度经验正交函数分解

多普勒雷达资料同化对北京“7·21”大暴雨过程模拟的影响被引量：7: 2020年; 利用新一代中尺度预报模式WRFV3.6及其三维变分同化系统(WRF-3DVAR),对2012年7月21日北京地区的一次暴雨过程进行多普勒天气雷达径向风和反射率的同化试验研究,检验和探讨高时空分辨率多普勒天气雷达资料在改进模式初始场及提高对暴雨过程预报的准确率等方面的应用效果及意义。结果发现雷达资料同化能在初始场中加入反映产生降水的低层风场辐合的动力和锋前暖区充足的水汽条件的物理信息,可以在模式积分开始后改善初始场中水汽和风的分布,较快地模拟出局地对流系统的发生、发展,改善由于中尺度观测资料不足而造成的模式初始场里中尺度信息缺乏的问题。径向速度的同化增加了中尺度信息,对初始流场的调整较为显著,侧重于改进风场。而雷达反射率资料的同化对初始温、湿度场和强回波位置的调整更明显,侧重于改进湿度场。累计降水的预报结果显示,同化径向风资料对雨带的位置、范围有较好的改进,同化雷达反射率资料对暴雨强度的预报有明显的改善。通过降水ETS评分发现,同化常规观测试验相对于控制实验,对于5、15 mm和25 mm降水评分能增加0.1左右,径向风同化试验能增加0.2左右,反射率同化试验能增加0.3左右,而径向风加反射率试验增加的评分介于0.2~0.3。雷达资料对于提高定量降水预报的精确度有着重要作用。; 沈菲菲束艾青许冬梅许冬梅李超王易张冰; 关键词：WRF模式三维变分暴雨

云尺度雷达资料的混合同化对台风“桑美”的数值模拟研究被引量：6: 2018年; 本文采用基于WRFDA的集合-变分混合同化系统(En3DVAR)在云尺度分辨率下同化了雷达观测资料考察其对登陆台风"桑美"的影响。高时空分辨率的雷达径向风资料在台风登陆前的3h同化窗内以每30min的频率同化进WRF模式(Weather Research and Forecasting)。研究结果表明:En3DVAR试验在3h同化窗内的均方根误差相比3DVAR试验改进显著,这可能得益于混合同化系统中提供的"流依赖"的集合协方差信息。系统性的诊断分析表明En3DVAR试验在台风内核区产生了较为明显正温度增量,对台风内核区的热力和动力结构均有较好调整,而3DVAR则在台风内核区产生了负温度增量;相比3DAVR试验,En3DVAR在采用了"流依赖"的集合协方差信息后还可以对背景场上的台风的位置进行系统性的偏差订正。总体而言,En3DVAR试验预报的台风路径和强度相比3DVAR改进显著,其正效果主要来源于混合背景误差协方差中的"流依赖"集合协方差信息。; 沈菲菲许冬梅闵锦忠张冰李超; 关键词：资料同化数值模拟

江苏省致灾性强对流天气分类监测预警预报关键技术: 曾明剑郑媛媛徐芬吴海英张备蒋义芳孙康远杨吉张冰梅海霞周林义; 江苏经济发达，人口密集，集约化发展程度高，单位面积经济产值大，但江苏地处中纬度，冷暖交汇频繁，龙卷、冰雹、雷暴大风、短时强降水等致灾性强对流天气频发。受其影响，江苏近十年年均经济损失达28.8亿元人民币，伤亡人数174人...; 关键词：

张冰

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