国家自然科学基金(40505020)
- 作品数：9 被引量：160H指数：7
- 相关作者：陈敏郑祚芳仲跻芹范水勇张朝林更多>>
- 相关机构：中国气象局北京城市气象研究所北京大学中国气象局国家气候中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项北京市科技新星计划更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 华南前汛期锋面垂直环流及其与中尺度对流系统的相互作用被引量：19
- 2007年
- 对1998年华南暴雨试验加密观测期间(IOP)5月23日强降水个例的数值模拟结果分析指出,锋面对于中尺度对流系统而言除了提供对流运动的触发机制外,两者之间还可能存在复杂的相互作用。华南前汛期中伴随对流活动的冷锋具有独特的垂直环流结构。它主要表现为暖湿气流不是沿锋面上滑,而是在冷锋前沿的对流雨团中直接上升到高空,锋面上方上滑的暖空气完全被对流雨团北侧的补偿性下沉气流所代替;而在锋后以及锋前暖区内均有对流活动发生的情况下,低空流入锋区前沿和锋区上方雨团的空气不是来自锋前暖区,而是来自锋后。对对流系统内部雨团进行的三维轨迹追踪也揭示出锋面上空对流雨团内存在一部分来自锋后并穿越锋区的上升气流。这是因为锋面并不是真正意义上的物质面,它只是大气温、湿属性有显著差别的界面,因此存在穿越锋区的运动并不是完全不可能发生的。在华南前汛期中,锋区两侧温度对比比通常意义上的锋面要小,这也是可能发生穿越锋面运动的原因之一,表明中尺度对流系统由于具有与梅雨锋在跨锋方向相类似的尺度而有可能对梅雨锋的流场结构发生影响。
- 陈敏陶祖钰郑永光王洪庆
- 关键词：锋面数值模拟中尺度对流系统
- 基于BJ-RUC系统的临近探空及其对强对流发生潜势预报的指示性能初探被引量：55
- 2011年
- 缺乏对流天气发生临近时刻的探空观测资料是制约强对流短时预报水平进一步发展的重要因素。随着数值预报技术水平的持续提高,高时空分辨率数值预报输出的模式探空性能越来越好,这为获取对流发生前的临近探空提供了有益的补充。本文针对北京地区2008年夏季20次较强的对流过程,得出北京市气象局BJ-RUC数值预报系统输出的54511站在分析时次(t=0)和预报时效分别为3和6 h的预报偏差均略差于t=0的分析探空,但是此两个时次的预报探空误差仍然处于可接受的范围内。对比20个对流个例54511站分别基于观测和分析或预报的对流不稳定能量、水平风的垂直切变等基本对流参数可以发现,t=0时次模式分析探空在趋辨和量级上与基于实际探空观测诊断的对流参数均有较好的一致性,基本上能够较为正确地在模式中反映临近对流发生前实际大气的环境特征;但是当考虑实际的预报时效时,t=3和6h的预报探空能够提前约1和4h为预报员提供对未来对流发生潜势预报的判断。因此,此两个时次探空更具有实际的业务应用价值。以两个强对流个例为例分析了BJ-RUC系统提供的分析和预报临近探空的性能及其对强对流潜势预报的指示性作用。结果表明,BJ-RUC输出的分析和预报探空对未来对流发生潜势具有较好的指示作用。但依据模式输出的探空变化要对对流发生时间、强度、落区乃至对流类型进行准确预报仍有一定的难度。
- 陈敏范水勇郑祚芳仲跻芹
- AMDAR资料在北京数值预报系统中的同化应用被引量：18
- 2010年
- 该文针对北京市气象局业务快速更新循环同化预报系统（BJ—RUC），通过对有无飞机观测资料参加同化的预报试验客观要素预报均方根误差和降水量TS评分的对比分析，探讨了飞机观测资料对短期数值天气预报的影响。结果表明：飞机观测资料的同化对于前9h预报时效内的高空风和温度预报有明显的正面影响。其中，对风预报的正面影响集中在925-250hPa高度上；而对温度预报的正面影响主要体现在850～400hPa之间的各层内。在快速更新循环的暖启动模式下，飞机观测资料同化比冷启动模式下带给预报结果更明显的正面贡献。飞机观测资料参加同化对于降水预报技巧的提高也有正面效应，对24h和12h累积降水量TS评分以及12～18h和18～24h时段内的6h累积降水TS评分有明显提高，提高的最大幅度达50％，并对相应阈值和时段内无飞机观测资料参加同化的试验中雨区偏大现象有改善。分析增量分布特征与同化带来的风温要素3h预报改进的垂直特征基本对应，表明飞机观测资料参加同化对初始场中风场和温度场质量的改进。
- 仲跻芹陈敏范水勇张朝林
- 关键词：变分同化数值天气预报
- AMDAR资料在北京数值预报业务系统中的同化应用
- 本文针对北京市气象局业务快速更新循环同化预报系统BJ-RUC,通过对有无飞机观测资料参加同化的预报试验客观要素预报均方根误差和降水TS评分的对比分析,探讨了飞机观测资料对短期数值天气预报的影响。结果表明,飞机观测资料的同...
- 仲跻芹陈敏范水勇张朝林
- 关键词：变分同化数值天气预报
- 文献传递
- 边界层急流与北京局地强降水关系的数值研究被引量：18
- 2007年
- 应用3 km分辨率的中尺度模式,成功模拟出了2005年8月3日凌晨北京地区一次局地强降水过程,在此基础上探讨了地形热力作用和局地强降水与边界层急流的关系,结果表明,局地强降水与边界层急流之间存在正反馈作用,降水过程通过改变局地大气温度场的分布,导致边界层气流加速和急流的形成。而边界层气流的加速又加强了急流前方的风速辐合,为降水提供更多的水汽和更有利的动力条件。
- 郑祚芳张秀丽
- 关键词：边界层急流局地暴雨数值模拟
- 全球定位系统的可降水量资料在北京地区快速更新循环系统中的同化试验
- 本文针对发生在2006年8月和2007年6-8月的28次降水过程,在3小时快速更新循环同化预报系统平台上分别进行了有无同化环北京地区的局地GPS可降水量资料的试验。试验结果表明,局地GPS可降水量的同化可以使模式对大阈值...
- 陈敏范水勇仲跻芹楚艳丽郑祚芳张朝林王迎春
- 关键词：资料同化GPS可降水量三维变分
- 文献传递
- 北京地区一次强降水过程的四维变分同化试验
- 为了给北京2008年奥运会的成功举办提供充分可靠的气象保障,近年来北京市气象局对于北京及其周边地区的大气监测网络进行了全面的升级。因此,除了常规的地面及高空观测外,北京地区可以获得包括自动气象站观测、地基GPS可降水量观...
- 陈敏
- 关键词：四维变分资料同化
- 文献传递
- 北京地区一次强降水过程的多种观测资料四维变分同化试验被引量：11
- 2008年
- 采用MM5非静力预报模式及其伴随模式系统,对2005年汛期北京地区的一次局地强对流降水过程进行了包括地面每3小时一次的湿度观测资料、北京地区自动站逐小时降水资料、北京地区逐30分钟GPS可降水量观测在内的多种观测资料的四维变分同化试验。结果表明,采用四维变分方法同化多种非常规中尺度观测资料后,模式成功地模拟出此次降水过程,不仅很好地修正了变分同化窗内的降水预报,同时也使同化窗口以后的降水预报获得了较为明显的改善,并且发现同化了多种观测资料后获得的最优初始场较原模式初始场对流不稳定能量显著增加,具有更利于降水形成的动力及热力条件。还对各种观测资料在四维变分同化中的相对重要性进行了分析。
- 陈敏仲跻芹郑祚芳
- 关键词：四维变分同化数值天气预报
- 数字滤波初始化(DFI)在高水平分辨率模式中的应用被引量：6
- 2012年
- 数字滤波初始化应用的前提假设之一是不平衡重力惯性波在频率谱上与有天气意义的波动不重叠。随着水平分辨率的不断提高,数值模式能够解析的重力波具有波长更短、频率更高的性质,模式中有天气意义的波动与高频噪声的界线更加模糊,因此,数字滤波初始化在高分辨率模式中的应用性能尚未明确。以一次深对流过程为例,在3 km水平分辨率条件下采用不同滤波参数配置进行数字滤波初始化试验,试图对高水平分辨率预报初始场中高频噪声特征、如何区分具有天气意义的高频信号和虚假噪声、数字滤波初始化在数值预报模式(WRF)高水平分辨率条件下的应用性能等一系列相关问题给出初步的认识。试验结果表明,在针对高分辨率模式进行数字滤波初始化时,原有应用于低分辨率模式的初始化配置参数已不适用,必须根据高分辨率噪声的特点重新设计相应的滤波方案。即使在"无噪声"状态下,有天气意义的信息在模式中也具有与虚假高频噪声一致的表现形式,即大的地面气压变化倾向。数字滤波初始化的确能对特定切断频率的高频振荡进行滤波,但无法区分其性质究竟是具有天气意义的高频信号,还仅仅只是虚假的高频噪声。如果要达到滤除初始场中高频噪声的理想效果、并且消除积分过程中的高频振荡,必须延长滤波时间窗,但这是以增加额外的积分时间、以及有可能损害气象上有意义的波动为代价的。滤波效果越显著,滤波结果对初始场的改变越大,这两个方面实质上是有冲突的,因此,在应用数字滤波初始化时必须在滤波效果可接受和保证预报性能两方面之间进行妥协。最后就数字滤波初始化在高分辨率有限区域数值模式中的可能应用提出了具体的建议。
- 陈敏Huang XiangyuWang Wei
- 关键词：分辨率惯性重力波
- 气候模拟数据的订正与应用——以北京为例被引量：4
- 2007年
- 为了消除气候模拟数据中气候平均值和气候变率的漂移,发展了一种新的数据订正方案。应用该方案对IPCC提供的B2情景下北京未来100a气候预估值进行了订正试验,证实了方案的可用性。在此基础上分析了北京未来气候变化特征,结果表明:21世纪北京气温将继续上升,升温速率约为0.31℃/10a,最低、最高气温的非对称变化仍将持续;未来北京年降水量呈微弱下降趋势,下降速率约为1.03mm/10a。
- 郑祚芳张秀丽曹鸿兴谢庄徐影
- 关键词：气候变化气候变率漂移
