A NUMERICAL STUDY OF TROPICAL DEEP CONVECTION USING WRF MODEL

The Weather Research Forecast model (WRF) configured with high resolution and NCEP 1°×1° reanalysis data were used to simulate the development of a tropical deep convection over the Tiwi Islands,northern Australia,and to investigate the sensitivity of model results to model configuration and parameterization schemes of microphysical processes.The simulation results were compared with available measurements.The results show that the model can reproduce most of the important characteristics of the observed diurnal evolution of the convection,including the initiation of convection along the sea-breeze front,which is then reinforced by downdraft outflows,merging of cells and the formation of a deep convective system.However,further improvement is needed to simulate more accurately the location and the time for initiation of the deep convective system.Sensitivity tests show that double-nesting schemes are more accurate than the non-nesting schemes in predicting the distribution and intensity of precipitation as far as this particular case is concerned.Additionally,microphysical schemes also have an effect on the simulated amount of precipitation.It is shown that the best agreement is reached between the simulation results and observations when the Purdue Lin scheme is used.     

非平稳时间序列的区域预测研究

基于重构状态空间理论和嵌入定理,给出一个新的非平稳场时间序列的区域预测方法。该方法将外强迫因子引入到预测模型中,并且将区域内预测相点的周围相点所对应的空间信息也引入到预测模型中。然后利用该方法对33模Lorenz系统得到的"理想"的非平稳场时间序列进行预测实验分析。结果表明,嵌入外强迫因子可以更好地重构出原来的动力系统,有效地提高非平稳时间序列的预测精度;同时引入空间和外强迫信息可以利用空间数据弥补时间序列长度的不足,从而进一步提高预测精度。     

百叶箱与通风辐射罩的气温日最值差异

利用2009年8月—2010年7月的平行观测资料,对新型自动气象站中百叶箱和通风辐射罩气温观测系统气温日最值对比差的分布、粗差率、一致率以及平均值等进行统计,对日最值的出现时间进行对比,对日最值对比差与环境风速的关系进行分析,建立并验证了百叶箱气温日最值的订正方法。结果表明:百叶箱和通风辐射罩气温日最值对比差的分布均呈右偏态,且偏斜程度较大,不服从正态分布;日最高气温与最低气温的一致率分别为90.0%和81.5%,两者存在较大差异,但其粗差率基本一致,均略高于3.0%;与通风辐射罩气温观测系统相比,百叶箱的日最值数据总体偏高0.2℃左右,同时其出现时间也存在不同程度的滞后;气温日最值的差异会随着环境风速的增强而减小,特别是当风速大于4.5 m·s-1时,其差异可缩小到0.1℃以内;以环境风速为主要参数的气温订正方法将最高气温的差异缩小到0.03℃,一致率提高到95.2%,将最低气温的差异缩小到0.01℃,一致率提高到94.1%。     

气象探测环境等级评估方法及应用

利用1990,1994,2000,2005,2011,2013年夏季北京地区Landsat卫星资料、2009年数字高程资料计算气象站周边景观指标参数,结果表明:土地利用类型、气象站周边景观指数、建筑物高度及天空可视因子等参数能对气象探测环境的结构配置信息以数字化方式呈现。此外,景观指标参数和气象要素相关分析表明:对气温变化影响较大的景观指标参数主要有城镇面积、水体面积、最大斑块指数、最大斑块占城镇面积比例、蔓延度指数、平均分维数和天空可视因子。对绝对湿度影响较大的景观指标参数为城镇面积、水体面积、最大斑块指数、最大斑块占城镇面积比例、蔓延度指数、聚集度指数和天空可视因子。对小风占比影响较大的景观指标参数仅为水体面积、最大斑块指数和最大斑块占城镇面积比例。基于以上统计结果,提出了一套对探测环境进行评估的方法——景观指标评估法。利用该方法对北京市15个国家级地面气象观测站进行评估,结果表明:周围环境对观测资料影响程度最小的站为怀柔站;环境影响最大的站为丰台站、朝阳站。     

年际气候变化的一种概率预测模式及其试验

本文在Ｂａｓｓｅｔｔ概率预报模式基础上，进一步推广试验，提出一种气候预测概率模式。这种以预报未来气候取值的概率分布为目标从而判断性地作出预报决策的方法，可使传统预报的不确定性加以定量化。大量数据试验表明，这种新型的概率预测具有相当高的准确度，并适于业务应用。     

WRF模式对澳洲一次热带深对流系统的模拟研究

利用WRF(Weather Research Forecast)模式和1 °×1 °NCEP全球分析资料对2005年11月16日澳大利亚北部Tiwi岛上的一次热带深对流个例进行了数值模拟,对模式网格分辨率和微物理参数化方案的影响进行了敏感性试验,并与实测资料进行了对比。试验结果显示：模式较好地再现了这次热带对流云的日变化特征,即早期降水由沿岸的海风锋初始对流形成,之后出现单体合并现象并最终形成成熟的深对流系统。但是,模式在模拟深对流系统出现的时间及位置方面仍然需要改进。敏感性试验显示,就本次个例而言,二重嵌套方案在降水分布以及降水强度方面的模拟结果比非嵌套方案更接近实际探测。另外,微物理过程参数化方案对降水量的模拟也有一定影响,采用Purdue Lin方案的模拟结果更接近于实测情况。     

测温传感器响应特性及其在资料同化中的应用

利用时域中的卷积积分法求解测温传感器响应方程，对其响应特性尤其是自动平均能力进行了数学描述，发现每个时刻测温传感器输出值，是此时刻之前一段时间内外界温度输入值的不等权平均值，其权重随着与输出时刻的接近呈指数增加。进一步应用这个结论讨论了不同来源温度资料的同化问题，对资料同化技术的提高有一定的指导意义。     

如何在PC-Linux环境下运行MM5V3模式系统

介绍微机上运行MM5V3模式系统所需软件版本的匹配和安装经验,着重介绍使用该系统时所需资料的获取方式及其自加工方法,并对该系统输出结果的图形显示问题作了说明。     

利用NOAA-AVHRR遥感资料反演长江三角洲地表反照率的试验

利用NOAA－AVHRR的CH1和CH2资料，反演了长江三角洲地区地表反照率瞬时值，与前人给出的不同地面覆盖物反照率进行对比，表明对该地区的反演是可行的。还提出一种由单一时刻反照率推算一天中其他任意时刻反照率的方法，发现方法可靠。最后比较了太阳天顶角和地表状况对地表反照率的影响大小，发现二者量级相当，说明在短时、超短时数值模式中，必须同时考虑二者的作用。