客观分析和四维同化——站在新世纪的回望 (Ⅰ)客观分析概念辨析

该文专论客观分析的概念。从大家熟悉的名词“分析”入手 ,给客观分析下一个相当精确的定义。介绍了客观分析定义的历史演变 ,同时发表了对这些定义的评论。阐述了客观分析乃是应数值预报的需要而诞生 ,但又有独立于数值预报的多种用途。辨析了客观分析同数值预报的初值、插值和四维同化的关系。强调了客观分析的重要性 ,希望以此能稍稍改变国内看重模式研究、轻视分析工作的不正确观念。     

GRAPES全球三维变分同化业务系统性能

近年来,GRAPES全球三维变分同化系统分析性能和稳定性有了长足进步。该文简要介绍了近两年GRAPES全球:三维变分同化技术的发展与改进情况,包括同化框架技术、资料同化应用技术与系统稳定性等方面。分析诊断了两年的同化循环试验结果,以探空资料作为参考,对ERA-Interim再分析场、NCEP FNL分析场和GRAPES全球三维变分分析场的统计特征进行了比较;以ERA-Interim再分析场作为参考,对NCEP FNL分析场、T639分析场和GRAPES全球三维变分分析场进行比较。结果表明:GRAPES分析场的质量明显优于T639分析场,性能上达到了业务化的要求,但相比NCEP FNL分析场还有一定差距,特别是对流层内湿度分析场的误差还比较大。     

客观分析和四维同化——站在新世纪的回望（I）客观分析概念辨析

该文专论客观分析的概念。从大家熟悉的名词“分析”入手，给客观分析下一个相当精确的定义。介绍了客观分析定义的历史演变，同时发表了对这些定义的评论。阐述了客观分析乃是应数值预报的需要而诞生，但又有独立于数值预报的多种用途。辨析了客观分析同数值预报的初值、插值和四维同化的关系，强调了客观分析的重要性，希望以此能稍稍改变国内看重模式研究、轻视分析工作的不正确观念。     

国家气象中心和欧洲中期预报中心的中期数值预报业务系统客观分析的对比

对国家气象中心 T42L9中期数值预报分析系统(以下简称 T42分析)和 EC 分析系统结构、分析结果及其与观测资料拟合情况进行了对比,并对 T42分析方案和分析效果进行客观和定性的评价。     

国家级中尺度天气分析业务技术进展Ⅰ：对流天气环境场分析业务技术规范的改进与产品集成系统支撑技术

中尺度天气分析技术已经在我国天气预报业务中发挥了重要作用。2011年以来国家级中尺度天气分析业务技术取得了明显进展,促进了国家级强对流预报业务的发展。《中尺度天气分析业务技术规范》已重新编写和完善,内容分为两篇,第一篇是中尺度对流天气环境场分析;第二篇为中尺度对流天气过程分析,第二篇为新增内容,将另文介绍。短时和短期时效内中尺度对流天气环境场条件分析以配料法思路为基础,重新编排和简化了分析内容,兼顾分析的精细化和分析产品的可操作性,增加了分类强对流天气分析量化指标建议供预报参考,新增了基于局地探空的强对流天气分析规范。中尺度天气分析业务的支撑技术是推进该业务的必备基础,因此国家气象中心改进了MICAPS 3中尺度天气主观分析工具箱功能;开发了中尺度天气分析产品集成系统,包括强对流天气监测产品、中尺度天气分析主观和客观产品、基于不同数值模式预报的强对流参数诊断产品等的数据产品和图形产品等。     

也谈流线分析

本文论述了流线分析准确、严谨的重要性。结合几次分析实例的讨论, 指出了流线的定义、系统的连续性和正确判断使用记录是流线分析的基本规则; 同时还表明,卫星云图对解决流线分析中的疑难问题也是十分有效的。根据多年的值班分析经验,综合概括出流线分析的流程图。     

全球和区域分析的混合方案对区域预报的影响试验

区域分析采用局地高密观测资料,往往分析的中小尺度信息较丰富;全球分析同化全球覆盖的卫星观测资料,而且不受侧边界条件影响,对天气系统大尺度部分描述得更好。基于以上原因,为了提高区域模式的分析预报水平,本文尝试在区域模式中引入全球分析中的大尺度部分,通过DCT方法对全球T639模式分析和区域GRAPES模式分析进行谱分解,获得综合全球大尺度和区域中小尺度信息的混合分析。动能谱分析结果表明,GRAPES分析场的动能谱能量在中小尺度部分比T639全球分析略大,经过混合分析后,动能谱能量更接近理想曲线。一个月的分析预报试验结果表明,混合分析的高度、温度和风场的分析质量有明显提高,风场6 h内的预报也比区域分析有改进;而且全国平均ETS降水评分在各个降水量级上都有明显改进。     

小波分析在大气科学中的应用方法简介

小波分析在大气科学中的应用方法简介周晓兰，邓自旺（商洛地区气象局商州·７２６０００）小波分析是近年来发展起来的一种数学分析工具，它是泛函分析、Ｆｏｕｒｉｅｒ分析、样条分析、调和分析、数值分析的最完美的结晶。由于其良好的特性，在信号处理、图像处理、语音...     

南极探空与两套再分析资料的对比分析

基于南极18个站点探空气象观测数据对欧洲中期天气预报中心的再分析数据(ERA-Interim)和美国国家环境预报中心的再分析数据(NECP)在南极地区高层大气的适用性进行验证。结果表明:在南极上空,随着高度抬升,探空气象观测数据与两套再分析数据中四个气象要素的差值均逐渐变大,再分析数据数值愈加偏离实际观测数值。两套再分析数据的位势高度和温度与探空观测数据偏差较小;风向则和探空观测数据相差甚远;两套再分析数据的风速与探空观测数据在300 hPa偏差较大。在季节变化中,南极的春季,再分析数据中的位势高度和温度与探空观测数据相差较大,在其他季节相差相对较小。再分析数据中的风速与探空观测数据在南极的夏季相差较小。再分析数据中的风向与探空观测数据存在较大偏差,且差值没有明显的季节变化。尽管两套再分析数据都存在很大偏差,但ERA-Interim数据整体上优于NCEP数据。对比分析也表明,采用这些再分析资料作为初始条件和边界条件驱动南极区域大气模式将带来较大的误差。未来需要加强南极探空观测,改进再分析资料同化和数值模拟系统。     

中国日降雨量变化特征分析

将旋转主成分分析和复变量莫莱特小波分析应用于14a中国境内实测与ECMWF再分析日降雨量资料,研究其年际、季际与季节内变化的时空分布特征和再分析日降雨量资料的有效性。结果表明:从实测资料中分析的降水特征,都可以由再分析资料再现出来。除周内振荡大有出入外,其余频率的振荡二者大致相符或基本吻合。因此,周内振荡还不能被再分析数据较好地刻划,但是与旱涝灾害和季风爆发联系密切的周际以上振荡,在再分析日降雨量中基本上能被正确地表现出来。     

兴安岭地区森林采伐对种植业的影响

在分析大、小兴安岭森林采伐对代表点种植业影响的基础上，对全省种植业的影响进行了分析。分析所用数学模型是根据全概率数学模型导出来的，分析结果客观、定量，可为合理布局种植业提供可靠依据。     

关于相关稳定性的探讨

本文提出相关系数显著性检验与稳定性分析是两个既有联系又不相同的概念,在进行相关稳定性分析时通过对滑动相关系数γ_m(t)的特性进行分析,建立了稳定性分析时所采用的对应关系。这种对应关系对相关稳定性分析实用性较好。     

美国客观分析新方法

在美国气象中心业务工作中,使用逐步订正法作客观分析,已有十多年的历史了。最近,他们提出了一种新的客观分析方法。与旧方法比较起来,新方法有以下几个特点: 1.旧方法是一个等压面一个等压面独立地进行分析,并不是真正的三维分析,而只是几个二维分析。新方法则是严格的三维分析,在进行分析时,同时使     

区域地面流线的计算机绘制

风场分析是天气分析和预报的一个重要环节。在天气分析和预报中,常用的风场分析方法分为流线分析和等风速线分析两种,其中,流线分析通过绘制流线图实现,流线图可以表示出某个区域内空气运动的瞬时图象。目前,我国气象预报部门对流线的绘制大多是手工完成的,不但效率低、繁琐,而且还存在一定的主观因素,不利于实现预报的客观化和自动化。     

模糊数学在客观分析中的应用

本文在运用样条函数进行客观分析时引用了模糊数学中的模糊决策方法。它可以很方便地选出应使用的最佳测站或测站组,然后再用这些测站的资料进行样条分析得出客观分析场。通过500百帕高度场的实例分析,证明其效果是较好的。此法作改进后,可以采用模糊数学方法直接得到网格点上的客观分析值。     

应用“气象要素势”试作高原地面天气分析

青藏高原地形复杂,拔海高度差异甚大。因此在高原上分析海平面气压场,已无实际意义。所以地面天气图的等压线只分析到青藏高原边缘为止。由于这个原因,高原内部的天气分析问题,就成为气象工作者研究的重要内容之一。目前,高原地面天气的分析,     

转动主分量分析在天气气候分析中的应用

本文综合介绍转动主分量分析在天气气候分析中的应用,着重讨论它在分析气象要素场的优点及与传统的主分量分析的比较,并介绍极大方差正交转动及斜交转动等常用的方法。     

ERA-Interim和NCEP/NCAR再分析数据气温和气压值在中天山山区适用性分析

利用在天山山区海拔超过1 500 m的气象站的逐日气温和气压数据与同期经过水平方向和垂直方向插值后ERA-Interim和NCEP/NCAR两套再分析数据进行回归分析,研究再分析数据在天山山区不同季节的适用性,并验证再分析数据偏差与气候区的一致性。结果表明:从整体上,ERA-Interim数据气压和气温的可信度优于NCEP/NCAR数据,但在局部存在差异。两套再分析数据的偏差与气候分区、高程和季节相关。中天山山区再分析数据气温偏差呈现暖偏差,而天山南坡呈现冷偏差。两套再分析数据的气温偏差在高山带呈现暖偏差,在中山带呈现冷偏差。春秋两季气温的偏差小于夏冬两季。气压的偏差在夏季低于其他三季。而偏差可能会导致以再分析数据为驱动的气候模式结果的偏差。     

国外几套再分析资料的对比与分析

针对目前最主要的3种再分析资料NCEP、ECMWF、JMA,从各家再分析中心所采用的同化方案、所用到的数据、质量控制方法及相关的偏差校正方法方面,进行相关介绍和对比,以便对再分析资料的特点有更为充分的了解,对我国未来再分析工作的发展起到借鉴作用。通过对比发现,各家再分析中心采用的同化方案主要为三维、四维变分方法和最优插值法。各家最主要的差别在于所选用的数据类型不同,以及所采用模式在分辨率上的差异。此外,还从经验出发简要给出了各类再分析资料在不同方面的优缺点,从而为各类再分析资料的选择使用方面提供参考。简单陈述了国内再分析工作的进展,并给出了提高我国再分析工作质量所需要关注和亟待解决的问题。     

分离冷锋模式暨实例分析

本文首先介绍Browning等人提出的分离冷锋模式,然后利用该模式对我国1979年4月23日的日常天气分析中的冷锋个例进行分析,我们发现用该模式所作的分析,特别是对云和降水的分析,优于采用未修改的经典冷锋概念的分析。