广西对流尺度数值天气预报模式系统建设与效益评估

广西现运行的对流尺度数值天气预报模式系统基于华南短临预报模式CMA-GD(R1)经本地化开发建立。介绍了该模式系统所采用的新技术：包括三维静力参考大气、迭代式SISL方案、多进程并行I/O、并行Nudging同化等,分析了业务运行情况及模式预报初步检验结果。应用实践证明,模式系统可以高效稳定运行,提供了逐12min更新、预报时效为6h的模式预报产品,为强天气短时临近预报提供参考。     

上海3km数值预报系统数据传输与产品制作

在异地、异构的复杂网络结构中,采用防火墙的地址转换技术和传输过滤技术,实现了上海3km数值预报系统的数据安全传输。在数值预报产品制作中,运用VB语言制作"三定预报"图形,运用GrADS绘图软件制作形势预报图形,并将"三定预报"产品与采用GIS技术制作的上海地图相结合,实现了网站(网页)的调用形式。     

上海3 km数值预报系统数据传输与产品制作

在异地、异构的复杂网络结构中,采用防火墙的地址转换技术和传输过滤技术,实现了上海3km数值预报系统的数据安全传输。在数值预报产品制作中,运用VB语言制作“三定预报”图形,运用GrADS绘图软件制作形势预报图形,并将“三定预报”产品与采用GIS技术制作的上海地图相结合,实现了网站(网页)的调用形式。     

国家级数值预报产品分发系统

随着９２１０工程系统建设的完成，Ｔ１０６中期数值预报产品分发采用了地面通信系统和卫星通信系统两种传输路径。地面通信系统由于受传输能力限制，国家气象中心根据区域、省，地市级的不同接收能力，采取了３种不同的传输方式以满足各级气象台站的需求；     

短期数值预报产品统计释用系统

短期数值预报产品计释用系统是在吸收了各地ＭＯＳ预报应用研究和使用数值预报产品的经验的基础上，开展的以ＥＣＭＷＦ产品为基础的释用研究而建立起来的一套从资料处理、预报模型研制到日常业务运行的全自动化数值预报产品解释应用系统，该系统能够很好地应用于目前的Ｔ６３产品的释用。     

T63数值预报产品图形处理系统

用于Ｔ６３数值预报产品输出的图形系统是一个具有资料获取，数据建筑，数值内插，等值线求算，平滑，图形显示和人工干预等多种功能的实时业务系统，该系统用户界面友好，操作简便，产品内容丰富，图形分析质量高，速度快，实时性强，是进行天气预报和数值预报分析的有力工具。     

广西气象业务传输质量统计及查询系统的设计与实现

采用IIS和基于Visual studio.Net建站模式,辅以Linux＋MySql数据库作为后台支撑,嵌入功能强大的FusionCharts图片显示控件兼以JavaScript实现界面特效,使得网站显示独具特色,有效减轻了日常值班的传输监控负担,实现各项气象实时资料传输完成实效的统计汇总分析.     

一种气象数据无线传输与综合显示系统

为提高气象数据传输的灵活性,采用一种安装方便、性价比较高的无线模块来传输数据.常见气象仪器有一套独立的数据接收显示软件,但无法综合显示.开发一款软件,将VPF-730实时天气现象仪、WEATHERPAK-2000自动气象站数据和串口摄像头图像进行综合对比显示,并提供数据存储及历史数据查询基本功能.经实验验证,该系统运行稳定,数据显示效果较好.     

基于对流尺度集合预报方法对一次暴雨过程预报的分析

对流尺度集合预报(Convection-allowing Ensemble Prediction,CAEP)是提高强对流天气预报能力的重要手段,构造合理的初始扰动是CAEP的关键问题。本文开展基于观测扰动初值法(Perturbed-observation,PO)的CAEP在内蒙古地区的试验,并以动力降尺度(Downscaling,DOWN)方法作为对比,分析PO方法在内蒙古地区CAEP的预报效果,以期为内蒙古地区CAEP的构建提供技术参考。结果表明：(1) PO方法构造的初始扰动能引入内蒙古地区观测资料从而减少背景场的不确定性,且扰动具有充分的增长能力。(2) 与DOWN方法相比,PO方法可以显著减少CAEP的短时预报误差,高空和地面要素的RMSE分别减小4%~43%和3%~9%,集合离散度略有减少。高空要素的CRPS评分最大可减少约53%,地面要素的CRPS评分平均减少6%,整体提高了对流尺度集合预报质量。(3) PO方法能够提高短时降水的预报能力,0.1 mm、4 mm和13 mm 3个量级的TS评分分别提升了0.015、0.003和0.001 5。且降水个例表明,PO方法对降水的落区和量级预报更准确。

     

GRAPES非静力数值预报模式的三维变分资料同化系统的发展

为了减少分析变量与模式状态变量之间的插值误差,改善业务预报模式的初值质量,在GRAPES等压面三维变分资料同化系统的基础上,研究发展了针对GRAPES区域模式的非静力模式变量三维变分资料同化系统(GRAPES m3DVAR).该资料同化系统的垂直坐标及其分析变量的水平分布格式、垂直跳点方案与GRAPES预报模式保持完全一致.由于垂直坐标的变化和非静力关系,m3DVAR分析系统中设计了求解动力学约束方程的新方案.通过有效的高精度数学方案,避免了地形追随坐标下平衡方程的非线性项造成的复杂计算,有效解决了非静力平衡条件下求解平衡方程中非线性项的切线性方程和伴随方程引起的困难.重新构造各种观测算子,并考虑了质量场和风场之间的平衡约束关系、背景误差协方差结构,实现对探空、地面资料、船舶报等常规观测的同化.理想单点试验和实际资料的多变量资料同化分析结果表明,非静力模式变量三维变分资料同化系统能够正确地描写多变量之间的相互作用以及物理约束关系,分析结果合理,能够有效减少原等压面三维变分资料同化系统的分析与模式变量之间需要相互插值、变换产生的误差,在一定程度上提高了分析场质量,对预报模式的初值具有一定改善.     

A four-dimensional variational system for skillful operational prediction of convective storms

正Forecasting convective storms using NWP models is an important goal and a highly active area of ongoing research.Skillful and reliable NWP of convective storms could allow for severe weather warnings with longer lead times,as operational forecasters begin to incorporate convective-scale forecasts into severe weather forecast operations(Stensrud et al.,2009,2013).This would then provide vulnerable individuals and industries with more time to seek shelter and/or mitigate     

宁夏气象资料自动归档管理系统设计与实现

气象探测资料种类多、数据量大,早期宁夏实时气象探测资料主要存储在各类服务器中,如何便捷高效地使用气象探测资料是困扰业务人员的难题。本文首先分析了宁夏气象资料归档业务需求,制定了气象资料自动归档策略;其次,介绍了系统的总体架构,阐明了各功能模块的设计思路;再次,采用了MySQL、NAS和Bootstrap等关键技术,设计开发了“宁夏气象资料自动归档管理系统”;最后,统计了宁夏气象资料的自动归档情况和展示了资料查询下载效果。经试运行,该系统可以实时自动归档宁夏气象探测资料和基础预报资料,能够查询下载数值模式产品、雷达数据和天气图等归档资料。     

T213数值预报产品与多普勒雷达图像相结合在对流天气在的应用

利用Micaps系统中的T213数值预报产品和714CD多普勒天气雷达的强度和速度回波资料、径向风场资料，对贵阳机场的对流天气进行分析。指出在用常规天气图进行外推预报的同时，结合T213数值预报物理量预告场提前预测天气趋势和变化，利用多普勒雷达连续探测的特点，弥补时间和空间密度的不足，并运用多普勒速度图和VAD技术来识别和反演流场结构和中小尺度天气统，密切监测对流天气的发生、发展、提高了短时预报的精度。     

省级新一代气象通信系统传输流程的设计与实现

新一代国内气象通信系统是继“9210工程”之后,国内气象通信系统的升级,建立了国家级和省级数据传输、通信数据处理和系统监视的统一管理平台。按照全国气象宽带网建设计划,新一代国内气象通信系统将取代现行气象通信系统。目前正与现行业务并行,这既是新一代国内气象通信系统测试系统及软件功能的需要,也是省级信息传输部门进行本地化配置、流程整理的需要。辽宁在分类流程梳理的基础上,建立了与现行通信系统并行的新一代气象通信系统传输业务流程,并投入业务试运行。雷达产品和基数据通过PUP软件、自动站资料、风能资料等由中心站软件实现向新一代通信系统传输,其他资料由9210通信服务器和雷达传输服务器转发到新一代通信系统。结果表明：在不影响现行业务的前提下,实现了省内所有气象信息通过新一代通信系统向国家气象信息中心传输,满足了新一代通信系统的测试和本地化应用的需要。流程设计合理,可满足气象信息传输质量考核要求。最后,介绍了现行通信系统传输流程、新一代通信系统传输流程设计目标、设计原则、设计方案及运行效果。