中国气象局武汉暴雨研究所开放基金
- 作品数：48 被引量：688H指数：15
- 相关作者：陈耀登徐桂荣张瑛万蓉陈波更多>>
- 相关机构：湖北省气象局南京信息工程大学江西省气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省气象局重点科研项目湖北省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 多核环境下AREM模式混合并行计算研究被引量：2
- 2011年
- 使用多核处理器已成为构建高性能计算机系统的主流方式。结合多核高性能计算机系统集共享内存结构和分布式内存结构于一体的体系结构特点,对AREM模式开展MPI/OpenMP混合并行计算研究与实现。性能测试结果表明,使用MPI/OpenMP混合并行计算可以将并行应用扩展至更大处理机规模,缩短计算时间,不对原程序结构做大的改动、以增量方式和较小的并行化代价,取得比较好的并行计算效果。
- 赵军吴建平宋君强辜旭赞
- 关键词：MPIOPENMP并行计算
- 武汉城市强降水内涝仿真模拟系统研制被引量：20
- 2008年
- 通过采集武汉市城市地理、河道地形、工程设施、气象监测、防洪调度等基础空间信息,构建完整的武汉市暴雨内涝数学模型,反映了降雨量分布、产汇流原理、地面流、河道明渠流、堰流等多种工程情况及其相互连接问题。此外,选择典型的暴雨个例作为降雨边界条件,代入模型中进行计算,将模型的计算结果和实测结果进行比较,分析两者的绝对误差及误差分布特征。结果表明:城市暴雨内涝仿真模拟系统的模拟结果基本可信,模型具有良好的适用性。
- 陈波冯光柳
- 关键词：仿真系统
- CHILL、NEXRAD雷达测瞬时暴雨数据的质量评估被引量：1
- 2011年
- 雷达可以获取较高时空分辨率的瞬时降水信息,这对河流流量、洪水预报等至关重要。但由于雷达测雨本身的复杂性,使得测雨结果仍存在误差。本文针对美国丹佛机场附近范围内2008年8月9日的一场降雨,对CHILL及NEXRAD雷达获取的降雨数据,利用METv3.0软件,采用1 km×1 km网格及UW-MEAN插值方法,对测雨数据质量进行评估。结果表明:利用METv3.0软件可以进行雷达测雨数据质量评估,能得到测雨可靠的统计分析结果,CHILL雷达的RZK反演模式中研究区的测雨效果最好,降雨强度高估或低估的趋势减弱。所给出的结果对雷达测雨效果的进一步研究`及METv3.0在雷达测雨数据分析中的应用研究有重要参考价值。
- 高玉芳陆秋明陈耀登
- 关键词：雷达测雨误差分析
- 对流涡度矢量和湿涡度矢量在暴雨诊断分析中的应用研究被引量：19
- 2009年
- 利用对流涡度矢量(CVV,(ζa×θe)/ρ)和湿涡度矢量(MVV,(ζa×qv)/ρ)对华北地区一次大范围的大到暴雨天气过程进行了诊断研究。结果表明,CVV和MVV垂直分量与云和降水密切相关,暴雨区区域平均和垂直积分的CVV和MVV垂直分量与云中水凝物混合比的相关系数分别为0.92和0.95,与降水率的相关系数分别为0.71和0.47。云中水凝物分为液态水凝物和固态水凝物,虽然固态水凝物的含量相对较少,但它在云的变化中起着更重要的作用。滞后相关分析表明,降水率的峰值到来之前4—5 h云中水凝物含量最少,降水率的峰值到来之后1—2 h,云中水凝物含量最多。云中水凝物与降水率的滞后相关系数主要是由液态水凝物与降水率的滞后相关系数决定的,只有约1/4的滞后相关系数是由固态水凝物与降水率的滞后相关系数贡献的。CVV和MVV的垂直分量与云中水凝物具有非常好的相关性(同时及滞后),与降水率的相关也较好,可以代表云和对流系统的发展。CVV和MVV垂直分量的局地变化超前降水率3 h左右,可以作为降水发生的先兆,对降水的预报有潜在的意义。CVV垂直分量的局地变化与降水率的相关系数大于MVV垂直分量的局地变化与降水率的相关系数,因此在实际预报中可以利用CVV垂直分量的局地变化来估计未来降水的变化。
- 赵宇崔晓鹏
- 关键词：暴雨
- 地基GPS反演大气可降水量方法的改进被引量：13
- 2009年
- 利用地基GPS反演大气可降水量(PW,precipitable water)的方法中,GPS PW的准确度依赖于天顶静力延迟(ZHD,zenith hydrostatic delay)的计算模型和转换系数П。分析Saastamoinen模型、Hopfield模型、Black模型计算的ZHD误差发现,其计算的ZHD与探空ZHD相比具有模型偏差,这些模型偏差换算成对GPS PW的影响约为4～10 mm。通过回归建模,对Saastamoinen模型、Hopfield模型和Black模型中的系数进行修正后,可明显减小这些模型偏差,且不影响这些模型的精度。转换系数П是大气加权平均温度(Tm,atmospheric weighted mean temperature)的函数,Tm与地面温度(Ts)高度相关,根据这一特性,利用9个探空站数据通过回归建模得到的Tm本地化模型可很好地拟合Tm,其模型均方差为2.8 K,对应的相对误差为1.0%。对地基GPS反演PW的方法进行改进后,求得的GPS PW的系统偏差明显减小,其中,采用改进的Hopfield模型和Tm本地化模型求得的GPS PW,与探空廓线计算的PW相比,其偏差为-1.6 mm,而与微波辐射计廓线计算的PW相比,其偏差为-1.2 mm。
- 徐桂荣万蓉李武阶陈波冯光柳
- 关键词：地基GPS可降水量天顶湿延迟
- 风廓线雷达资料在降水数值预报中的应用探讨被引量：3
- 2013年
- 风场是水汽输送的主要动力,也是影响降水数值预报的重要因子。针对目前常规探空测风的分辨率不高、资料获取时间长、不能及时反映风场中小尺度变化的不足,以及在数值预报中应用受限的问题,采用同化风廓线雷达资料的方法,分析高分辨率的单点风场数据对初始场和预报场的作用。结果表明,把单点风廓线雷达资料在WRF模式中同化是可行的。同化后对风廓线雷达站点初始场的风场、湿度场改善明显,对站点周围一定范围内的流场也有不同程度的影响。同时降水强度和落区的预报结果也有不同程度的改善,尤其是风廓线雷达站下风方向比未同化前更接近实况,在其他方向上距离雷达越近改善效果越明显。另外,同化风廓线资料后,模式预报的涡度散度分布和水汽输送场也有不同程度的改善。
- 李妙英杨璐周志敏万蓉
- 关键词：大气科学风廓线雷达降水WRF模式同化
- 数值天气预报后处理系统的作业级并行实现被引量：2
- 2010年
- 对于具体问题采取何种并行方法,达到好的并行效果,是在并行化工作中需要考虑的。通过对数值天气预报模式T511后处理系统的特点分析,结合其运行的计算机环境特点,提出了一种"作业级的并行实现"方法,减少T511后处理系统所需的计算墙钟时间。该方法具有并行化工作量小、易于实现、并行效果好等特点。
- 赵军张理论宋君强
- 关键词：后处理系统并行化
- 风暴尺度集合卡尔曼滤波中的采样误差订正局地化方法研究被引量：2
- 2017年
- 在中尺度WRF-EnSRF系统中最新引入的采样误差订正局地化方法不仅考虑了回归系数偏差,而且计算量较小。该方法基于状态变量和对应观测值的相关系数的分布关系,根据离线蒙特卡洛技术制作的关于集合数和样本相关系数的查找表格确定局地化系数因子,进而订正由集合数选取有限造成的背景误差协方差被低估引起的采样误差。本文利用风暴过程的雷达观测资料做了一系列风暴尺度的资料同化理想试验,探讨了采样误差订正局地化方法在风暴尺度集合卡尔曼滤波同化中的技术特点和同化效果。结果表明:相比于经验局地化方法,采样误差订正局地化方法能够有效地改善集合同化的效果,对距离的敏感度更低,尤其在天气系统发展变化较快的阶段,新方法优势更大。并且,对不同观测变量以及在风暴发展的不同阶段使用不同的局地化方法,所得的结果都存在一定的差异,因此需要根据同化对象合理地选择局地化方法。
- 闵锦忠黄欣慧陈耀登杨春
- 关键词：地化
- 快速更新循环同化在江西暴雨数值模拟中的应用被引量：6
- 2011年
- 基于WRF模式三维同化(3DVar)建立每3 h快速更新循环同化系统(简称RUC),循环同化地面常规观测资料、探空资料、船舶资料和飞机报,并以此为基础建立预报系统,对2011年6月4日20时—5日20时江西一次大暴雨过程进行模拟检验,初步研究RUC在江西暴雨预报中的应用。结果表明:(1)RUC有效改进了初始场风场结构,尤其对低层风场的改进明显。(2)RUC改善了初始场大气层结结构,增加中低层大气层结不稳定能量积累,有利于暴雨发生。(3)预报系统更好地模拟了此次大暴雨落区、走向、中心降水强度和降水时段。(4)对比大暴雨中心逐6 h累计雨量,预报系统模拟的4个时段累计降水与同时段实况累计降水相吻合,预报出逐6 h累计降水的量级和变化趋势。
- 徐星生肖安万明张娟娟
- 关键词：WRF暴雨过程
- 基于气象资料变化特征和辐射传输模式的微波辐射计工作状态分析被引量：13
- 2014年
- 提出利用晴天每天早晨08时的观测资料,以大气温度季节变化统计特征为依据,来判断微波辐射计观测期间的工作状态。简要介绍了大气微波辐射传输方程,以南京冬春季节大气温度变化的统计特征为依据,以2010年11月27日—2011年5月29日期间南京某辐射计08时晴天的实验观测资料为例,通过对其12个通道的亮温观测值和计算值进行统计对比和物理分析,给出该辐射计实验观测期间的工作状态判断,认为用于湿度遥感的22.235、23.035、23.835、26.235和30.000GHz五个通道观测期间工作状态良好、稳定,而用于温度遥感的51.25、52.28、53.85、54.94、56.66、57.29和58.80 GHz七个通道性能一直衰退。本文提出的方法可供微波辐射计工作状态监测和观测资料质量控制参考。
- 王振会曹雪芬黄建松楚艳丽李青
- 关键词：微波辐射计
