全球大气研究计划(GARP)第一次全球试验(FGGE)全球网格资料(LEVELⅢ_b)及其使用方法 第一部份:综合介绍

本文介绍了全球大气研究计划(GARP)第一次全球试验(FGGE)中整理的全球网格气象资料的来源、分析方法、资料种类及使用中应注意的事项。还重点介绍了如何使用欧洲中期预报中心(ECMRWF)所整理的FGGE全球网格资料(LEVEL)Ⅲ_b),其中包括(1)原始资料磁带的结构,资料场读取;(2)识别与解码的方法以及如何读取所需资料的方法。这里发表的是本文的第一部份。     

青藏高原地区500hPa FGGEⅢb风场订正方法及其分析

本文在文献[1]的基础上,用Cressman逐步订正方法,对高原地区500hPa FGGEⅢ_b资料(1979年5—8月每天2次流场图)用我国同期青藏高原气象科学实验资料进行了订正。与天气图(包括科实资料)及科实的流线图对比,发现与天气图等对应得很好,此方法有一定的实用意义。另外,订正图与FGGEⅢ_b流线图比较,主要结果:(1)NCAR软件所绘的流线图能很准确地反应格点风向。(2)FGGEⅢ_b资料能较好地反应高原地区的大尺度环流,但对次天气尺度系统如高、低中心漏分析的很多,尤其是低涡中心,只有1/2的准确率,但它们都对应于正负涡度区。有一点要特别指出:FGGEⅢ_b资料在高原西部常出现很强的低涡,而在订正图上不但涡小,且常只有低槽与之对应。(3)由订正图上可以看到低涡集中出现在高原中部30—35°N的纬带内,而反气旋中心则出现在其北侧(35°N以北)和南侧(30°以南)。(4)在高原的西南及东北边缘地区常出现地形槽,槽线为西北东南走向。它们的形成与地形影响密切,对高原东侧的天气影响也是明显的,值得进一步研究。     

青藏高原及其附近地区资料的统计同化方案与试验

本文借助于Cressman逐步订正法和自然正交函数(EOF)的展开截断原理,对高原500hPa高度场和风场建立了一个初步的统计同化方案,并将该方法推广运用到对FGGEⅢ_b资料的修正和尺度分离上,在此基础上做了24小时的数值试验。初步证明此方法有一定的应用价值。     

第一次全球大气试验资料管理概况

全球大气研究计划第一期全球试验(FGGE)的基本目的之一就是通过各种努力,获取一套完整的,供研究用的资料集(Data Set)。 FGGE期间的气象和海洋资料管理业务十分庞大,它不仅动用了目前的世界天气监视网系统全球资料加工系统(GDPS),而且为此还特设了许多加工中心。全部资料加工任务要到1982年年底才能最后完成。 FGGE资料加工活动为各国科学家提供了极其丰     

假谱诊断分析模式——(二)理想场与实例检验

本文利用理想解析流场及FGGEⅢ_b实况资料,对假谱诊断模式进行了检验,並与二价和四阶差分法的结果进行了对比。结果表明,对于次天气尺度的诊断分析而言,在给定格距条件下,假谱分析方法最好,四阶精度差分法次之,而通常用的中央差效果较差。因此假谱诊断模式对短波的诊断具有较高的精度,更适合于次天气尺度系统的诊断分析。     

我国FGGE资料收集概况

国家气象局北京气象中心资料室和中国科学院兰州高原大气物理研究所自1981年起分别陆续向美国的世界资料中心-A(WDC-A)订购了 FGGE(全球大气研究计划第一次全球试验)资料。截止到1982年底,除 II-C 级资料外,其它资料已大部到齐。     

用青藏高原考察订正FGGE Ⅲ b资料作中期预报的数值试验

利用1979年5—8月青藏高原科学实验取得的资料，对1979年6月15日00 GMT 100—850 hPa等9层FGGE Ⅲ b分析的高度和风场进行了客观分析订正，并以订正前后的资料为初值，用T21L5和T42L9两种不同分辨率的北半球谱模式作了5个5天预报的数值试验。研究结果表明，通过高原实验资料对FGGE Ⅲ b资料的订正，将使FGGE Ⅲ b资料在高原地区的分析得到改善。对流层上层的资料订正比下层效果明显。高原地区初值场的订正对数值预报结果有显著影响，并且对较高分辨率模式的预报结果影响更大。初值订正后不仅影响未来高原地区的预报，而且通过能量频散可以影响到我国东部和日本，大约经过5天左右，甚至可以影响到阿拉斯加和北美。     

用青藏高原考察订正的FGGEⅢb资料作中期预报的数值试验

利用1979年5—8月青藏高原科学实验取得的资料,对1979年6月15日00GMT100—850hPa 等9层 FGGEⅢb 分析的高度和风场进行了客观分析订正,并以订正前后的资料为初值,用 T21L5和 T42L9两种不同分辨率的北半球谱模式作了5个5天预报的数值试验。研究结果表明,通过高原实验资料对 FGGEⅢb 资料的订正,将使 FGGEⅢb 资料在高原地区的分析得到改善。对流层上层的资料订正比下层效果明显。高原地区初值场的订正对数值预报结果有显著影响,并且对较高分辨率模式的预报结果影响更大。初值订正后不仅影响未来高原地区的预报,而且通过能量频散可以影响到我国东部和日本,大约经过5天左右,甚至可以影响到阿拉斯加和北美。     

全球天气试验十年之后的回顾

在FGGE期间(1979年),全球大气探测达到前所未有的程度,对这些探测资料的分析,为我们提供了大气运动最完整的图象,FGGE还大大推动了数值模拟和数值预报的发展,十年之后回顾一下我们对大气环流的认识和评述一下大尺度数值天气预报的现状,这是一个很好的机会。     

郭型积云对流参数化方案的对比试验及潜热加热效应

本文利用复杂地形条件下的嵌套细网格预报模式和1979年FGGEⅢ_b级资料对郭型积云对流参数化方案中的垂直加热分布函数及增湿系数进行了对比试验,並讨论了潜热加热效应。 结果表明,在四种垂直加热分布函数中,θ_(se)差方案主要加热出现在对流层高层,这使气柱渐趋稳定,最后抑制积云对流发展,预报效果较好。在三种增湿系数方案中,以分段线性函数法为好,它计算的b值分布合理,预报效果也好。因水汽凝结潜热加热将使气柱平均温度升高,上升运动加强,对流层中低层降压辐合,使对流层高层加压辐散。     

1979年5—7月青藏高原及其附近地区热源与水汽的诊断分析

本文利用FGGEⅢ_b级资料对青藏高原及其附近地区1979年5月15日到7月20日的热源和水汽分布进行了计算和诊断分析。所用方法同罗会邦的,计算范围为15—60°N,60—120°E,共分10个小区。分析表明:(1)高原地区是这一时期东亚地区内热源最强和出现最早的。雨季前四周几乎还是热汇时,高原上的热源已经很强,並且在对流层高层最强。(2)高原地区上升运动最强和高空湿度最大。它使四周,特别是南方低空的水汽向高原辐合,然后沿上升气流输送到高原上空,在400hPa以上高空把水汽从高原输送到下游(东边)。从而高原对这一时期的水汽输送起到烟囱效应。     

BASICA语言直接读取DBASEIII数据库中的数据

DBASEⅢ数据文件有两种形式.一种是数据库文件(DBF),它是DBASEⅢ的内部文件,用户的数据均以记录和字段(行和列)的形式存放在其中,库结构信息与数据以二进制形式存放,另一种是正文文件(TXT),它是DBASEⅢ的外部数据文件,用来作为DBASEⅢ与其它软件的接口,数据以ASCⅡ码形式存放.     

欧洲中期天气预报中心对全球观测系统及资料的研究

一、一般情况在全球大气研究计划第一次全球试验(FGGE)期间全球试验观测资料的汇总工作已经结束,这些资料提供了过去从来没有的、最完全的大气情况,它给从事旨在改进天气预报及了解气候的气象学家提供了一个不平常的资料库。全球试验的主要目的是: (1) 获得对大气运动的更好的了解,以便发展更加逼真的数值天气预报模式; (2) 估计天气系统可预报性的基本界限; (3) 为制作大气环流大尺度特点的业务数值预报设计一个最优的综合的气象观测系统;     

热带平流层低层的对称运动和反对称运动——资料分析

文章采用FGGEⅢb资料,分析了热带平流层低层的对称运动和反对称运动。分析表明,该区域纬向平均的对称运动和反对称运动具有明显的季节变化,利用这些变化可很直观地揭示季节转换时经圈环流的变化。分析还表明,扰动的对称运动和反对称运动具有明显的波动特征。     

气象卫星观测资料全球交换的基础——FM94 BUFR码原理及实现

针对风云二号(02)批应用系统项目建设中气象卫星观测资料全球交换的需求,介绍了FM94 BUFR码的压缩原理、BUFR编码软件的信息结构和软件结构,并以风云二号C星云导风产品BUFR编码为例,给出了报文段3的详细内容和段4的数据宽度。编码结果表明BUFR编码有较高的数据压缩率,非常适合数据传输。     

乌拉尔高压出现时东亚大范围环流图(秋季、冬季、春季)

当乌拉尔山附近有暖高压存在时,对东亚的天气过程有很大的影响。本文根据最近三年半的资料,研究乌拉尔山附近有暖高压出现的周期之中东亚大范围内环流的不同情况。在这期间有乌拉尔高压存在的周期共有34次,仔细分析这34个周期中东亚大范围内的大型环流及天气过程,分之为三种类型。型Ⅰ在东亚大范围内大型锋区是偏东西向的平直环流;型Ⅱ在东亚大范围内大型锋区亦是偏东西向的平直环流,但在我国的北方以及蒙古地区有平浅的二槽一脊的环流;型Ⅲ在东亚大范围内大型锋区是偏西北——东南向的环流。在型Ⅰ与型Ⅲ内又根据西风带及副热带内不同的小系统和天气差异而成几个小类:Ⅰ_a,Ⅰ_b,Ⅲ_a,Ⅲ_b,Ⅲ_c。在上述几种流型下,我国东部的天气过程是不同的,因此我国东部所产生的天气情况亦不同(型Ⅰ_a在河套西部西风蒂的南缘易产生短波槽;型Ⅱ与型Ⅲ_a,Ⅲ_b在河套西部易产生小高压或高压脊,与太平洋高压边缘或南支西风急流的西南气流之间,容易形成切变缐;型Ⅰ_b与型Ⅲ_c由于长江流域以南为高压或高压脊控制因有下沉气流而形成我国东部晴好的天气)。因此这几个类型的天气情况,不仅决定于大范围的大气环流,而且地形及周期中西风带及副热带的小系统也有着极重要的影响。做预报时应从这三方面共同考虑。     

GMS卫星展宽数字资料信息格式及其应用

本文叙述日本GMS卫星展宽数字资料详细信息格式,并对各段信息特别是文件码的使用进行了一些说明。     

ATOVS(BUFR码)资料报告

数值预报急需全球性的ATOVS资料来改善其预报的时效性,因此需要对通信台目前接收的BUFR编码的ATOVS资料进行解码分析统计,看它的覆盖范围是全球性的还是区域性的,是否符合数值预报的要求。文中使用作者自己编写的BUFR码的解码软件,对从德国和日本两条国际线路接收到的BUFR编码的ATOVS资料进行了解码分析,并结合BUFR报文结构和NOAA卫星扫描的特点,得出了ATOVS资料覆盖范围、时次、数据要素等相关统计信息。     

FGGE期间全球30—50天振荡的结构

对整个365天全球6层的FGGE III b资料的5个变量进行时间序列分析和频率滤波分析以研究30—50天低频振荡的结构,这个研究得出了30—50天低频振荡的大振幅所在地区,并描述了通过这些地区的垂直结构,还着重讨论了对流层低层经过30—50天带通滤波后最大风速的季节变化。FGGE年的一些主要结果表明30—50天低频振荡的最大振幅出现在夏季风地区和对流层上层的高纬度地区。在北半球冬季,活跃的地区位于中太平洋的赤道带上。     

NCEP FNL全球分析资料的解码及其图形显示

美国环境预报中心（NCEP）的FNL资料分辨率较高且融合了大量的观测资料及卫星反演资料,被广泛用于数值模式及天气、气候的诊断分析研究中。本文对该类资料的解码程序及绘图时所需控制文件、索引文件生成方法进行介绍,通过一系列批处理命令,可以进行大量FNL资料的解码及绘图处理,为科研工作者在资料内容提取和图形显示等方面的工作提供一定的参考。