改进的多边形合并算法及其在天气预报业务中的应用

本文根据国家气象中心分类强对流预报业务需求,基于当前比较成熟的多边形裁剪算法(Weiler-Ather-ton算法)的思路,开发了一种改进的多边形合并算法(PM算法)。该算法的优点是无需考虑输入序列的方向性、设计思路简单,运行高效,更符合天气预报业务的需求。此外,该算法也可用于多边形裁剪。2013年4—9月的业务试运行表明该算法准确、运算速度快且性能稳定。该算法在灾害性天气预报,环境气象预报、专业气象预报等天气预报业务领域具有较好的应用前景。     

省级区域站数据直传监控系统设计与实现

全国省级区域站数据传输业务流程逐步由市级转发省级调整为直传省级,省级区域站中心站成为数据传输的枢纽。区域站数据传输业务的调整给省、市、县3级区域站运维保障工作带来了一定的挑战。为了应对统一管理难、监视难、故障诊断难的挑战,本文设计并实现了一种省级区域站数据直传监控系统。该系统依托CIMISS系统和省级区域站中心站,基于Django框架实现了CIMISS CTS环节、省级区域站中心站环节、区域站报文来源环节、区域站电池环节的监视和展示,以及区域站报文历史传输情况的展示和故障诊断。该系统已经投入业务应用,进一步提高了全省区域站数据传输业务的运维保障能力。     

基于JMS的省级天气预报传输技术研究

针对目前使用FTP协议传输预报文件所存在的问题,介绍了一种基于 Java消息服务的省级天气预报传输方法。该方法将消息中间件、远程方法调用和消息持久化技术相结合,在保证消息的完整性、可靠性和安全性的前提下,实现了天气预报由地市到省再到国家的实时高效传递。     

CTS2消息中间件监控与告警系统的设计与实现

国省气象通信系统(CTS2)通过部署消息中间件(RabbitMQ)实现文件类（FILE）和消息类（BUFR）气象数据的收发业务。本文在梳理文件类和消息类资料传输流程的基础上,基于开源监控平台（Zabbix）设计了一套消息中间件监控与告警系统,实现了消息队列的精细化监控与告警,并通过开源监控工具（Grafana）直观展示监控指标。该系统通过辅助值班人员监控消息队列从而快速定位气象数据传输故障,提高运维效率和气象数据传输保障能力。     

温州气象台海洋气象业务现代化系统

本文介绍了温州气象台经过三年多时间的努力工作,建成温州海洋气象业务现代化系统的指导思想、系统框架和具体内容,以及系统在海洋天气预报和气象服务中产生的社会、经济效益。该系统是集监测,微机通信、海洋天气预报和气象服务于一体的综合业务网络系统。其主要功能是,通过微机网络实现自动传播、处理和共享各种气象信息,并为天气预报员提供一个方便、有效地制作天气预报和进行气象服务的计算机工作平台。     

中国数值天气预报的自主创新发展

数值天气预报是天气预报业务和防灾、减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在理论、方法和数值模式研究方面取得了有广泛国际影响的研究成果。在回顾新中国数值天气预报自主创新研究成果的基础上,重点对GRAPES（Global Regional Assimilation and PrEdiction System）半隐式半拉格朗日格点模式与物理过程的研发和业务应用的状况以及所取得的重要科学进展进行了综述。近年来,通过自主研发建立了中国数值天气预报业务体系—GRAPES体系。首次以自主技术实现了从区域3—10 km到全球25—50 km分辨率的确定性预报和集合预报系统,并在模式动力框架、四维变分同化和卫星资料同化技术等方面有所突破,建立了大气化学数值天气预报、台风数值预报和海浪预报等系统。自主研发的数值天气预报体系的建立是长期坚持既定科学技术方向以及研究和业务紧密结合、经验不断积累的结果,是中国自主发展数值天气预报技术的重要起点。      

城镇天气预报报文自动处理及自动评分系统

业务质量评定系统是减轻业务人员劳动 ,实现质量高效评定的现代化手段。贵港市气象局在城镇天气预报列入日常业务考核后 ,开发出一个基于 WINDOWS平台的“城镇天气预报报文自动处理和自动评分系统”,使预报质量评定和业务管理走上了自动化运行轨道。系统设计合理、操作简单、功能齐全、界面友好。     

城镇天气预报报文自动处理及自动评分系统

业务质量评定系统是减轻业务人员劳动，实现质量高效评定的现代化手段。贵港市气象局在城镇天气预报列入日常业务考核后，开发出一个基于WINDOWS平台的“城镇天气预报报文自动处理和自动评分系统”，使预报质量评定和业务管理走上了自动化运行轨道。系统设计合理、操作简单、功能齐全、界面友好 。     

数值天气预报业务模式现状与展望

20 0 4年是数值天气预报理论提出 10 0周年 ,同时也是数值天气预报业务化应用 5 0周年。经过百年的发展历程 ,数值天气预报学科有了飞跃的发展。特别是最近 10多年来 ,大气科学以及地球科学的研究进展 ,高速度、大容量的巨型计算机及网络系统的快速发展 ,更加快了数值天气预报的发展步伐。文中从模式动力框架、物理过程参数化、模式程序软件等方面对数值天气预报业务模式现状进行了简要综述 ,对存在的问题进行了探讨 ,并对数值天气预报业务模式的未来发展作了展望。当前数值天气预报业务模式发展的特点有 :(1) 2 0世纪 90年代中期以来 ,各国的全球和区域模式水平和垂直分辨率都有明显提高 ,且模式物理过程也同步进行改进 ;数值预报业务模式已进入了大规模并行计算的阶段 ;(2 )主要发达国家和中国都正在致力于研发各自的新业务数值预报模式———非静力 (多尺度 )一体化模式或非静力中尺度模式 ,部分国家的新一代天气 气候一体化数值模式已业务运行 ;(3)业务数值预报模式正在朝着不断完善的方向发展。随着模式分辨率的提高 ,云物理过程、陆面过程和湍流过程、考虑坡度 -坡向因子的辐射过程等在模式中的参数化方案 ,以及模式垂直坐标的选择越来越受重视 ,这些物理过程的描述成为业务数值模式改进的重点和     

河南省农用天气预报业务系统的设计与应用

根据农用天气预报内容和业务流程,确定了河南省农用天气预报业务系统结构和功能。该业务系统主要包括农用天气预报省级指导产品制作平台、市县订正平台和省级产品订正发布平台三个部分。通过该系统可以实现省级农用天气预报指导产品的制作和分发自动化,市县对指导产品的调取、订正和反馈,省级农业气象服务产品在市、县级实时共享。农用天气预报业务系统的开发和推广,提升了基层农业气象预报服务能力。     

地市级城镇天气预报制作及传输系统设计与实现

在城镇精细化预报制作和传输特点及需求分析的基础上,阐述了地市级城镇天气预报制作与传输系统的设计思路、功能实现和系统应用.系统选取PowerBuilder 7.0开发环境,PowerScript可视化编程语言,在Windows 2000操作系统上研制而成.由人机交互、预报自动传输和预报查询3个子系统构成,可制作城镇精细化、短时、评分、城区、城区上下班等多项预报,可随时查询利用该系统制作和传输到本地服务器上的各项预报,可用人工与自动两种方式向省局传输所需的预报.该系统为省级以下气象台的预报员提供了一个可靠、高效的预报制作、传输平台,为预报服务人员提供了一个方便、快捷的预报查询平台.     

台风试验陆地加密观测在数值天气预报中的作用

采用国家气象中心（NMC）有限区同化预报系统（HLAFS）和华北区域分析预报系统（NCAFS）的基本方案,选择“八五”期间台风试验期进行陆地测站特殊加密观测的两个台风个例作数值天气预报（NWP）试验,探讨这些资料在NWP中的作用。试验结果表明:陆地测站加密地面观测资料,对NMC的NWP系统的预报,尤其在较高分辨率情况下,具有较明显的改进作用。     

大同市专业专项气象预报系统

介绍了《山西省大同市专业专项气象预报系统》的研制及应用,包括系统主要技术要点,主要内容、系统运行情况,还介绍了专业专项气象指标的分析应用及用数值产品为基础多种预报方法相结合制作各种专业专项气象预报。     

交互式预报辅助制作系统及其中的交互技术

交互式预报辅助制作系统（Interactive Forecast Preparation System)是美国国家气象局（NWS）近年来列为重点开发的研究项目之一。它也是高级交互式气象处理系统（AWIPS）的重要组成部分。IFPS中与交互式预报准备有关的技术研究和开发已有10多年的时间。通过人机交互，IFPS可以帮助预报员更加有效地进行预报制作和发布工作。作者在介绍IFPS的基础上，针对其中采用的一些交互式技术方法进行了分析和论述，有助于了解美国国家气象局在预报业务软件开发方面的成果，也可为我国开发研制新一代天气预报业务流程提供借鉴。     

ＷＲＦ-ＥｎＳＲＦ同化系统的效果检验及其应用

利用自主构建的针对风暴尺度资料同化的WRF-EnSRF同化系统同化多普勒天气雷达资料,检验其在2003年一次梅雨锋暴雨以及2009年一次强对流天气过程的同化性能.结果显示,在两个例中该同化系统均表现出有效的同化能力,经过60 min同化的分析场和以该分析场集合做初值的30 min的集合预报结果都比较接近实际观测.在同化过程中,径向速度和反射率因子的观测增量均方差分别达到3～4 m/s和9-11 dBz.本文考察了初始扰动时全场扰动与对流区域局部扰动,以及扰动环境风场与否对同化效果的影响.试验结果表明,对流区局部扰动相对于全场扰动并没有提高同化效果;对于尺度较大的梅雨锋暴雨来说,扰动环境风场时同化效果较好.为了考察分析场在降水预报中的表现,在暴雨个例中,以分析场为初值做6 h降水预报,经过同化的集合预报和确定性预报结果都比没有经过同化的控制试验预报结果准确.     

利用Poor-man集成预报方法改进数值预报效果研究

针对目前不同时效的数值预报结果存在“跃变”问题,基于Poor—man集成预报方法的思想,综合考虑各个时效的数值预报结果,利用最小二乘法,构建了一个预报模型,并利用2005--2010年欧洲中心下发的数值预报资料对该模型的预报效果进行了验证。结果表明,该模型较好地克服了利用单一时次预报带来的预报结果“跃变”的不足,对提高预报水平具有一定的作用。     

一次湖北暴雪天气的诊断与模拟

利用NCEP GFS资料分析了2007年1月15—16日鄂东南地区降雪过程,对造成暴雪过程的天气系统发生、发展背景场进行分析。并利用中尺度数值天气模式WRF模拟了这次暴雪过程,探讨了其发生发展的机制。天气系统的背景分析表明,这次暴雪过程主要是受700 hPa西南急流和地面冷空气的共同影响而产生的,降水过程与西南急流的变化密切联系。WRF模式较好地再现了此次暴雪的过程。模拟结果表明西南急流的减弱和移出,对应着降雪的开始和停止;在西南急流的左侧,由于低层涡度的增加,使低空辐合、高空辐散,在连续性原理和动力机制约束下导致上升运动的加强是该次暴雪的形成机制。模式结果说明,产生暴雪的上升运动要远小于产生暴雨的上升运动,且在暴雪过程中,中层为上升运动,近地层和高层伴随着下沉运动。     

WRF模式中的微物理过程及其预报对比试验

WRF(Weather Research Forecast)模式系统是由许多美国研究部门及大学的科学家共同参与进行开发研究的新一代中尺度同化预报系统。本文主要对公开发布的WRF模式V2.0版本中使用的微物理过程方案进行简单介绍,并在国家气象中心建立的与T213中期预报模式相嵌套的预报系统的基础上,对不同微物理过程方案进行了降水预报对比试验和检验,对各方案的降水预报性能进行初步评估。试验结果表明,总体预报效果LIN方案较好,而对流参数化方案从降水落区预报和对流降水对总降水的贡献两方面看则是KF和NKF方案的预报效果较好。     

基于WRF模式的海面湍流通量参数化方案的研究

中尺度数值模拟结果特别是高影响天气的精细预报对近地层动量和热量通量极为敏感,因此近地层湍流通量参数化方案一直是大气科学研究中一个十分重要的课题.以TOGA-COARE观测试验资料为基础,本文将湍流通量参数化方案模块从天气研究预报(WRF)模式中提取出来,与最新研发的湍流通量参数化方案(即LGLC方案)进行对比测试分析....     

数值预报对热带气旋移动路径的预报能力的检验

作者利用１９９５年６－１０月影响南中国海的１０个热带气旋实况资料以及５００ｈＰａ天气图，对日本地面２４小时数值预报和ＥＣＭＷＦ５００ｈＰａ为数值预报产品对热带气旋移动路径的预报能力进行检验和分析，结果表明；１．日本的２４小时地面数值预报对热带气旋的路径趋势有一定的预报能力，它对路径稳定的热带气旋预报能力较好，对热带气旋的突变转折预报能力较差。２．ＥＣＭＷＦ５００ｈＰａ数值预报对热带气旋的移动路长有