一种四维绘图软件Vis5d使用要点简述

Vis5D是美国威士康星-麦迪逊大学空间科学与工程中心(SSEC)研制的可视化系统,主要有Bill Hibbard和Johan Kellum完成。Vis5D能够直观而清晰地显示3维立体图形,适用于中尺度研究结果,尤其是云物理结构研究。本文介绍了Vis5D的安装过程以及数据文件转换为v5d格式的方法,并以GRAPES数值模式输出产品为例进行了初步的可视化试验。     

一种四维绘图软件Vis5d使用要点简述

Vis5D是美国威士康星-麦迪逊大学空间科学与工程中心(SSEC)研制的可视化系统,主要有Bill Hibbard 和Johan Kellum 完成.Vis5D能够直观而清晰地显示3维立体图形,适用于中尺度研究结果,尤其是云物理结构研究.本文介绍了Vis5D的安装过程以及数据文件转换为v5d格式的方法,并以GRAPES数值模式输出产品为例进行了初步的可视化试验.     

利用Vis5D软件包实现数值模拟结果的可视化

本文简要介绍了Vis5D软件包的一些功能及利用它实现数值模拟结果的可视化。Vis5D在可视化方面具有强大的功能，可以方便地在图形下叠加地形、地图；实现按时间步动画；甚至可以利用Tcl脚本文件控制图形的运作方式。利用Vis5D提供的数据转换模板可以将自己的数据转换为Vis5D格式，因此对于气象科研及业务工作，Vis5D不失为一种良好的工具。     

2001年“V5D、MM5V3培训班”成功举办

中国气象科学研究院信息中心在 2 0 0 0年举办三期“V5 D培训班”的基础上 ,在新世纪伊始又连续举办了四期。今年我们面向全国的气象业务系统招生受到了各地的欢迎和积极响应 ,纷纷报名参加培训 ,使原计划只举办两期的培训班扩充到四期 ,学员由原计划的每班 1 2人增加到每班 2 0人。Vis5 D是一个可对大型 5 - D网格数据集在三维空间进行交互式可视化的软件系统。用 Vis5 D系统可以制作出各种五维网格图形 ,如等值面图、等高线剖面图、彩色剖面图、立体透视图等 ,并可对图形进行旋转和实时动画 ,还具有独特的对风轨迹进行跟踪的特性。Vis…     

数据可视化反演软件Vis5D简介

Vis5D是一个用于把数值预报模式的产品数据进行可视化显示的软件。自从80年代后期开发并投入使用以来,经过十多年的发展完善,如今已成为一个功能强大,可运行于多种操作平台的图形显示系统,广泛应用于各种气象数值预报模式,成为广大气象科研工作者得力的辅助工具。     

一种新型绘图软件在气象中的应用初探

介绍了Vis5D可视化软件在微机上的运行环境和安装过程，Vis5D系统的三维图形分析、显示功能及各种图形浏览模式，描述了Vis5D系统可接受的数据格式，给出了将CrADS格式的数据文件转换为v5d格式的方法。并利用该系统对MAPS数值模式的输出产品进行了初步的可视化试验。     

EOS/MODIS遥感数据与应用前景

提出了一种利用Vis5d软件实现T213数值预报产品多维立体显示的方法。详细介绍了grib编码和Vis5d的数据格式，提供了建立把T213产品转换为Vis5d格式的软件的具体思路和技巧，介绍了这些软件的使用方法和显示效果，可以在业务中实际应用。     

山西春季层状云系数值模拟及与飞机探测对比

采用中国气象科学研究院 (CAMS) 中尺度云参数化模式对2010年4月20日山西省一次春季层状降水云系的宏微观结构,特别是垂直方向上的微物理结构进行了数值模拟和分析。利用携带云粒子探测设备的飞机对该次层状云系进行了两次云物理探测飞行,并将飞机探测所获取的数据和图像资料与数值模拟结果进行了对比研究。模拟结果显示:该次降水过程以层状冷云降水为主,云中过冷水含量丰富,云系存在明显的3层结构,地面降水主要来自于云中高层冰晶、雪、霰等冰相粒子的融化和低层云水的转化。数值模拟与飞机探测对比分析显示,高空温度、湿度和高度的配置两者基本一致,数值模拟不同高度的云粒子相态、垂直方向云水比含水量与飞机探测获取的云粒子图像和云液态水含量的垂直结构基本吻合,但数值模拟的云中各种水成物粒子出现的高度较飞机探测偏高。     

对华南对流云中过冷云水-飞机积冰的直接气象因子的中尺度数值预报试验

利用“海峡两岸及临近地区暴雨试验”（HUAMEX）加密观测资料和MM5湿物理显式方案模拟研究了1998.5.23-24自粤北移向南海海岸冷锋前对流云团中的云物理过程，给出了造成飞机积冰的直接气象因子-云中过冷水的空间分布和随时间演变及其与水汽、冰相（冰晶、霰、雪）、垂直气流的相互关系。结果显示，当对流较强因而产生冰相后，由于冰粒子与过冷水间的碰并及过冷水滴蒸发，过冷水迅速减少；当对流较弱因而只有液相云水而无冰相加入时，过冷云水维持。模拟试验显示具有完善湿物理显式方案的高分辨非静力平衡中尺度数值模式MM5可用于对飞机积冰的直接气象因子-云中过冷水的数值预报。     

双参数云物理方案中谱形参数作用分析和数值模拟试验

云物理参数化方案中,各种粒子通常采用Г谱分布函数n(D)=N0Dαexp(-λD)。双参数方案中谱参数截距N0和斜率λ通过预报给出,谱形参数α设为固定值。为了讨论谱形参数的作用,理论上分析了谱形参数取值对沉降过程和微物理源汇项的影响。利用MM5模式中增加的双参数显式云物理方案模拟了西北地区一次层状云降水过程,模拟针对雨滴谱的谱形参数rα不同取值分别做了试验。模拟结果基本符合理论分析,谱形参数rα变化时模拟出的地面降水和云的宏微观特征有差异。     

中尺度数值天气预报模式——MM5V3

ＭＭ5是由美国国家大气科学研究中心 (ＮＣＡＲ)和宾夕法尼亚州州立大学共同研制开发的流体非静力中尺度数值天气预报模式 ,其完全可压缩 ,支持多网格嵌套 ,且其物理过程全面 ,有多种物理过程可供选择 ,具有四维资料同化功能 ,对从天气尺度、中尺度到积云尺度的天气系统均能进行模拟。ＭＭ5Ｖ3是ＭＭ5的第三版本 ,其性能更为稳定。ＭＭ5的分辨率是可调的 ,其最小分辨率可达到 1ｋｍ(这一分辨率对计算机的内存和运算速度要求很高 ) ,其模式输出涵盖了几乎所有常规气象场及诊断场。由于ＭＭ5Ｖ3地形资料和地表特征资料的分辨率很高 (0 .9ｋｍ)…     

大连地区及黄渤海域灾害性天气预报业务系统

用初姑场高空、地面实时气象资料和数值预报产品资料．模拟由天气形势和物理条件组成的灾害性天气模型．可在计算机网络上自动运行灾害性天气预报业务系统．同时列出了系统的总体结构与功能、运行方式与管理、业务应用等。     

新疆冰雹云研究综述

冰雹灾害是困扰新疆经济发展的主要因素，防雹减灾的关键在于对冰雹云的判识与预警。通过总结新疆1959—2021年的人工防雹发展历史、冰雹云的空间分布特点，冰雹云团的移动路径和冰雹发生的大气环流特征、雹云的微物理特征、气流结构以及气象卫星、雷达和闪电定位仪及数值模拟技术在冰雹云研究领域中的应用。对新疆冰雹云研究中存在的问题，提出相关对策与建议，为今后的研究提供依据和参考。     

GrADS使用简介

１ 前 言 ＧｒＡＤＳ（Ｇｒｉｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｓｙｓ－ｔｅｍ）是美国马里兰大学气象系 Ｂｒｉａｎ Ｅ．Ｄｏｔｙ开发的气象数据分析与显示软件。ＧｒＡＤＳ提供一个全３２位交互操作的气象格点数据与站点数据的分析与显示环境,具有强大的气象数据分析能力、丰富的地图投影坐标,以及彩色动画等功能,因此迅速成为国内外气象数据显示的标准平台之一。近几年,随着ＰＣ机的普及、性能的不断提高,ＧｒＡＤＳ推出了基于ＰＣ机的ＤＯＳ版本,为需要用到ＧｒＡＤＳ,却不具备ＵＮＩＸ图形工作站的广大气象工作者带…     

三维积云数值模拟的进展

一、三维积云数值模拟的提出积云数值模拟是用流体动力学方程和热力学方程组以及描写云物理过程的方程组,用电子计算机,通过计算云中各物理参数的空间分布和时间变化来说明云体发展的一种方法,它的发展已有20余年历史。一维云模式可以详细了解云的垂直结构,在探讨云物理因子的相互关系和各因子的相对重要性时,它具有计算简单的优点,但是它不能反映水平方向的分布特征以及环境对云内物理量的作用,只能以参数化形式考虑云外空气夹卷入云的机制。周晓平首先用二维模式计算了积云的发展,十几年来,在了解云中微物理和宏观气流的二维图象方面有了很大进展,对各种动力因子在形成云方面的作用,也作了对比模拟,已经得到了比较完善的结果。但是二维模式只能反映平面图象和轴对称的气流模型,然而六十年代中期以来,雷达气象已经揭示出强对流风暴云体内实际上存在三维气流结     

云降水物理与人工影响天气研究进展(2008～2012年)

本文回顾和总结了近5年(2008～2012年)云降水物理与人工影响天气主要研究进展,并讨论了目前存在的主要问题和亟待解决的关键科学问题.内容涉及可分辨云数值模式及模拟研究、云降水的观测与遥感反演研究、气溶胶对云降水的影响及人工影响天气相关的数值模式、观测试验研究等.提高对云降水形成过程、时空结构与演变机理的深入认识,对揭示大气水循环、气候变化过程,提高天气精细化预报、大气云水资源开发利用及气象防灾减灾的能力,具有十分重要的作用.     

用Visual Basic5.0设计辅助天气图显示系统

本文简单介绍了用MicrosoftVisualBasic5．0设计辅助天气图显示系统的过程。该系统主要显示区域气象数据，这些数据是预报员每天要参考的，并且原来是用手工和绘图仪绘制在纸面天气图上的。本系统作为预报辅助工具，能弥补MICAPS系统显示区域气象资料的不便。     

沈阳区域气象中心中尺度数值预报业务系统的改进与拓展

介绍了改进后的沈阳区域气象中心中尺度数值预报业务系统的产品和运行情况。沈阳区域气象中心中尺度数值预报业务系统于1997年投入业务运行，目前已从最初的仅提供降水预报产品，发展到能提供降水预报、热带气旋路径预报、空气污染气象条件预报、人工增雨服务指导产品和城市环境气象业务预报所需的基本气象要素预报等多种业务所需的预报产品。业务系统每日两次自动运行，预报产品直接进入MICAPS、Vis5d、Grads绘图系统，进行图形显示，并直接进入区域气象中心局域网上的中尺度数值预报网页。目前，本系统的预报产品已经成为预报员每日必看的参考工具，经沈阳中心气象台评定，2002年汛期对辽宁省降水预报准确率已超过日本东亚模式。     

一次飞机播云的微物理效应分析

根据1995年6月29日对辽宁省一次层状云降水过程的飞机探测资料，对人工增雨催化作业前后各高度层云的含水量、云雨滴数密度、谱型等微物理参量进行了分析研究。结果表明：作业云层(高度：4．0～5．5km，温度：-4．5～-13．8℃)的云水含量约为0．02～0．03g／m^3，是整个云体中最大的，但冰雪晶相对较少，特别是5km以上云层，冰晶粒子只有1000～2000m，因此对这一云层作业是适宜的。作业后在作业高度层产生了大量冰晶，由于冰晶和过冷云滴同时存在，导致小云滴的数密度由34．38cm^-3减少到8．97cm^-3，过冷液态含水量由0．015g／m^3减少到0．005g／m^3；大云滴和冰雪晶的数密度由618m^-3增加为2267m^-3、含水量由0．10g／m^3增加为0．17g／m^3；各高度层的云粒子谱也产生了相应的变化。这个实例验证了实施碘化银催化对作业云的微物理结构产生了影响。     

"98.5"华南前汛期暴雨云微物理场数值模拟分析

为了进一步理解暴雨发生过程中云微物理场的演变和云微物理过程与动力、热力过程的相互作用,利用非静力中尺度数值模式MM5对1998年5月23~24日的华南暴雨过程进行了模拟,并详细分析了模拟结果。分析结果表明:利用混合冰相显式物理方案比其它方案模拟的降水更接近实际情况;云微物理场的模拟显示没有雪出现,这可能是华南降水云微物理的特点;每小时降水量有先减弱后又增强的趋势,暴雨过程中云的各微物理量的变化趋势与其一致;云的发展与良好的热力动力条件互相作用、共同加强,由南风带来的充足的水汽和热量为其发展提供前提条件,凝结潜热使上升运动向更高处伸展。