MM5模式对四川"8.8"降水过程的数值试验

利用MM5中尺度模式,对2003年8月8～10日发生在四川盆地的一次强降水过程进行了数值预报和数值模拟.结果表明:(1)MM5模式对盆地西北部的强降水预报较好,在暴雨落区和中心强度的预报上非常接近实况.(2)一重区域MM5模式采用BETTS方案略好于GRELL方案.(3)二重区域双向影响嵌套侧边界处理更能清晰地预报发生强降水的落点,对预报有一定的指导意义.(4)40公里格距的一重区域MM5模式具有业务应用前景,但还需作进一步的最优方案选择调试.     

福建泉州地区降水量长期变化和未来趋势分析

利用福建泉州地区共九个测站1961～2003年的月平均降水量资料,运用趋势分析和EMD (Empirical Mode Decomposition)方法,根据其独特的地理特征,将该地区划分为沿海和山区两区域,分别对两区域近44年来降水量变化的基本特征进行比较和分析,结果表明: (1) 沿海和山区年降水量距平百分率都呈上升趋势,沿海上升趋势较山区更加明显.(2) 春雨期、夏季和冬季两地区的降水距平百分率的变化与年变化一致,而霉雨期和秋季,则呈相反趋势.(3) 1980年代之后,沿海地区降水距平百分率趋势的变幅明显大于山区,山区年代际降水量正距平出现的时间滞后于沿海地区.(4) 泉州年降水量总体单调增加,并且呈现出4种不同尺度的变化周期,分别为2～3年、6年左右、10～11年和23年左右的波动周期.     

基于变分法的客观分析算法及应用

在气象业务中,常需要将不规则离散站点数据转换成规则分布的格点场,并要求格点场既准确又平滑。由于准确性和平滑性存在矛盾,利用现有客观分析方法很难达到上述要求。采用变分法,将准确性和平滑性设计成关于格点场的目标函数,通过求解目标函数的最小值对应的格点场可获得最优的客观分析结果。对降水量的客观分析实例表明,基于变分法的客观分析算法能够满足既准确又平滑的分析要求。     

西太平洋台风路径业务数值预告模式及其初步使用结果

本文介绍一个西太平洋台风路径业务数值预告模式及其初步使用结果。该模式利用逆平滑算子提高了计算精度,应用最小二乘方原理引进初始时刻后六小时台风位置,从而改进了预告结果。69次试验性预报以及1977—1979年台风季节的48次业务预告的结果表明,该模式对西太平洋台风路径具有一定的预告能力。本文还指出了该模式存在的缺点与进一步改进的途径。     

静力模式中水平分辨率与垂直分辨率的协调性问题

本文将线性斜压适应方程组在最优三维网格C/CP下进行离散,讨论了不同的水平和垂直格距大小对解析解模拟的影响。结果表明:垂直格距为1 km量级时,水平格距应为100km量级;垂直格距为100 m量级时,水平格距应为10 km量级较好。     

有限区域套网格数值预报模式的侧边界处理技术的研究与试验

本文选择了几种有代表性的侧边界处理方案,利用三维十一层原始方程模式,引进套网格技术,用1983年3月14日20时的实测资料作为初始场,对一次倒槽气旋的南下过程进行24小时数值预报试验。通过预报试验,调试出了适合于模式的侧边界处理方案,试验表明,该方案能使天气系统自由出入细网格区域而不伴有明显的二倍格距波。具体地说,所预报的倒槽气旋及其后部的高压都能进入细网格区域并且东移发展。而细网格区域东部的高压主体则逐渐地从细网格区域东移出去。同时发现,对所试验的数值预报模式而言,在目前流行的两种处理侧边界问题的途经中,通过在侧边界邻域上引进一定宽度的侧边界过渡区,或者通过部分修正原动力学方程组的性质而引进某种形式的附加修正项,使之减弱超定义性质的途径比直接估算所谓的局地相速或特征相速而在各个侧边界有区别地应用流入流出边界条件的途径,具有运算简单,预报效果好的优点     

MM5模式对四川“8．8”降水过程的数值试验

利用MM5中尺度模式．对2003年8月8～10日发生在四川盆地的一次强降水过程进行了数值预报和数值模拟。结果表明：(1)MM5模式对盆地西北部的强降水预报较好．在暴雨落区和中心强度的预报上非常接近实况。(2)一重区域MM5模式采用BETTS方案略好于GRELL方案。(3)二重区域双向影响嵌套侧边界处理更能清晰地预报发生强降水的落点．对预报有一定的指导意义。(4)40公里格距的一重区域MM5模式具有业务应用前景．但还需作进一步的最优方案选择调试。     

大气运动方程组的算子特性及其应用

本文利用文献[1]提出的描述大气运动的算子理论,研究了绝热无摩擦线性化方程组的算子特性,并利用这些特性讨论了:1)初值问题解的唯一性问题;2)大气特征波动的普遍性质;3)检验了几种经典近似的合理性,在保证算子性质不变的前提下对非弹性近似和Bousinessq近似作了重新定义。最后指出采用算子理论描述大气运动的基本特征具有广泛的应用前景。     

形势分析与相似分析作广西1998年春播低温阴雨天气预报研究

从广西春季低温阴雨天气发生的同期500hPa环流分析出发,找出了2个关键区域,即:乌拉尔山地区和蒙古及内蒙古地区,当乌拉尔山地区高压脊发展,正距平区增大,同时蒙古及内蒙古地区为低槽区,负距平明显时,则当年低温阴雨结束期偏迟、总日数偏多,为低温阴雨严重年份;反之,则为轻度低温阴雨年份.以该2个关键区域格点的平均值作为原序列,与前期9～11月500hPa格点计算相关系数,相关好且通过相关检验的格点数多的月份为:(1)低温阴雨结束期:桂林、柳州、百色与上年11月份,南宁与上年9月份的500hPa高度场.(2)低温阴雨总日数:桂林、柳州与上年9月份,南宁、百色与上年11月份的500hPa的高度场.以这些月份的高度场作为因子场,以相似离度理论为计算依据,作出次年低温阴雨结束期和总日数的预报.通过对1995-1997年试报和1998年预报,效果较好.     

垂直变量配置对静力适应过程的影响

为了研究垂直变量配置对静力适应过程的影响,本文从描写静力适应过程的方程组出发,分别在将所有变量置于整层上的非跳点N网格;将垂直速度和温度放置在整层,水平速度、气压和密度等变量放置在半层的Charney Phillips跳点网格(CP网格);将水平速度、气压和温度放置在整层,将垂直速度和密度放置在半层的Lorenz跳点网格(L网格);将密度变量放置在整层的Charney Phillips跳点网格(CP_N网格);将密度放置在整层的Lorenz跳点网格(L_N网格)上进行离散,垂直格距分1 km、0.5 km、0.2 km和0.01 km,研究了在这5种网格上产生的频率和垂直群速的相对误差。结果表明:(1)L_N网格和CP网格是完全等效的两种网格。(2)不论垂直格距为多少,CP网格和L网格的误差都是最小,N网格次之,CP_N网格的误差最大。(3)随着垂直格距的减少,在这几种网格上产生的误差都在减小。对于CP网格、L网格和N网格,在水平长波和垂直短波处产生的误差较大。而CP_N网格对水平波长变化不敏感,垂直波长越短,误差越大。(4)当垂直格距为0.01 km时,这几种网格都对水平波长的变化不敏感了,仅对垂直波长敏感。(5)CP网格、L_N网格和L网格在描写静力适应过程和斜压地转适应过程都是误差最小的垂直变量配置方案,因此在非静力完全可压缩深层大气数值预报模式中应优先选择这3种方案。