一个改进的沙尘天气数值预测系统及其模拟试验

在中尺度气象模式最新版本MM5V3.7的基础上,通过与一个起沙模式的耦合,建立了一个新的中国科学院大气物理研究所(IAP/CAS)沙尘天气数值预测系统(IAPS 2.0).该系统与IAP原有的沙尘天气数值预测系统(IAPS 1.0)最主要的差异在于气象模式中陆面过程模式的改进.利用改进前后两个版本的预测系统对2002年4月发生在我国北方地区的两次较强沙尘(暴)过程进行了数值模拟,并与观测实况进行了比较,结果表明改进的系统对沙尘天气的预测能力比改进前的版本有显著的改进,这主要是由于新的陆面模式改善了地表土壤湿度的模拟,进而改进了决定起沙与否的关键因子临界摩擦速度的模拟,从而提高了预测系统对起沙范围和强度的模拟效果.总的说来,采用了更为先进的Noah陆面模式的IAP沙尘(暴)天气数值预测系统对中国北方春季沙尘(暴)天气过程具有更好的模拟能力.     

台风路径预报的初始场相似方案——改进HURRAN模式的业务预报系统

Hope和Neumann于1969—1970年间提出一种预报台风路径的历史相似方法—HURRAN模式。北京气象中心参照该模式,对相似判据稍作修改后,设计了一种相似预报方法。我们参照HURRAN模式与气象中心的相似判据,在IBM-PC/XT微机上实现了一个应用初始场相似作台风路径预报的业务化应用系统(以下简称系统)。该系统充分利用电脑的快速运     

浙江省农业气象情报服务系统的研究

浙江省农业气象情报服务系统是浙江省农情监测与农业生产辅助决策系统的子系统。它充分开发、利用全省衣业气象观测网的历史监测资料(农气表—1)及实时监测信息(农气旬报),不仅能提供全省气象条件、作物物候、生长状况以及农业气象灾害实况,而且自携物候、穗粒重预测模式,具有识别站点、作物、起报物候的自动预测能力,提供一定信度的物候、穗粒重预测信息。     

建设城市环境气象业务服务系统的几点构想

近年来 ,全国各地气象部门抢抓机遇 ,勇于探索 ,相继开展了城市环境气象服务 ,并取得了长足进步。然而 ,在城市环境气象服务面不断拓宽的同时 ,还存在许多不足 ,其主要表现在城市环境气象服务水平不高、业务基础设施薄弱、缺少长远发展规划与计划、业务服务没有统一的规范和标准以及应用技术的开发相对滞后等几个方面。为此 ,中国气象局预测减灾司于 2 0 0 0年 4月在北京组织北京、河北、江西和湖北 4省 (市 )气象部门成立了“城市环境气象业务服务系统”建设项目组 ,该项目组的任务是尽快解决 4省 (市 )城市环境气象服务中存在的问题 ,以期…     

气候模式-农业气象模式集成系统的小麦灌溉管理新途径

首次采用区域数值预报模式与农业气象模型结合的技术途径, 构成一个气候模式-土壤水分模式-灌溉模式的系统模型。模型的数值天气预报部分采用大气过程与陆面过程耦合的区域气候模式; 农业气象模型采用适用于冬小麦区的土壤水分和灌溉管理预报模型。研究表明, 本模型较农业气象模型中一般用气候平均作为环境背景场的方法其预测能力有显著提高, 并提供覆盖整个小麦生长期的区域土壤水分定量预报和灌溉管理服务, 具有很好的使用和推广前景。     

关于气象与人体健康研究的几个问题

关于气象、环境与健康问题的研究可总结为如下几个问题:1)气候变化及其影响,2)天气、气候变化与人类健康,3)大气污染与人类健康,4)关于气象条件与疾病的机理研究,5)环境与健康危险度评价。作者认为以下几个问题值得我国学者予以关注:1)气象与健康问题的检测,2)气侯变化与人类健康,3)气象与人类健康关系的机理研究,4)应用数值模式研究气象与健康问题,5)环境与健康危险度评价,6)疾病预测和预警研究,7)多学科交叉研究和更多部门对气象与健康问题的介入。     

国外气象业务中心核心预报能力的比较和发展

基于文献和世界气象组织(WMO)世界气象中心以及部分国家气象中心网站的信息,梳理了世界主要气象业务中心的全球天气预报模式预报指标,分析了当前领先气象业务中心的预报水平,并对反映其核心预报能力的天气和气候预报技巧指标进行了比较。在对过去10多年来预报技巧进步趋势分析的基础上,对领先气象业务中心在2025和2035年可能达到的预报指标进行了推测。尽管未来各主要气象业务中心预报系统的提升速率将明显放缓,但是可预报时效将会大大提高:到2025和2035年,500 hPa位势高度的预报时效将分别提高至8.5和10.5 d,高分辨率模式的预报时效将分别提升至7.6和8.4 d,而多种模式要素预报的有效性将全面接近并可能进入10 d。天气型转变预测和MJO预测是反映气候预测的两个核心指标。针对Ni?o 3.4海温距平的未来3和6个月预测,相关性未来分别可能达到93%和86%(2025年)以及96%和90%(2035年),而气候模式对MJO的预报时效在2025年将可能达到49 d。新预报量的设计和业务化、下一代数值预报模式以及资料同化技术的研发等,将成为数值天气预报领域发展的新趋势。     

标准化气象数据服务接口设计与实现

为统一气象应用系统数据对接方式,规范气象数据使用环境,以国省两级气象信息化行动方案为纲领,采用Spring Boot和Spring Cloud微服务框架,设计和开发了标准化气象数据服务接口。标准化气象数据服务接口遵循气象信息化标准体系,采集和加工各类气象数据后汇入气象数据资源池,统一通过RESTful API发布数据,为全宁波市气象应用系统提供标准化数据对接服务。该接口改变了应用程序直接读取数据库的旧模式,降低了应用系统的开发成本,同时加强了运维部门对各类气象数据访问的监控和管理。文章主要介绍了气象数据服务接口的设计和开发过程,并详细描述了开发过程中涉及的接口规范、业务流程和关键技术。     

基于ENVI-met的广州街区温湿环境模拟

为研究华南湿热气候地区城市小区的温湿环境特征，基于微气候模式(ENVI-met)模拟广州市海珠区中山大学小区冬夏季温湿场的分布特征，并结合气象自动站连续监测资料进行检验订正，结果表明：(1)不同季节街区温湿场空间分布特征存在一定差异，白天水体和植被覆盖区为高湿和低温区；(2)ENVI-met模式能够较好预测小区微尺度温度和湿度环境，冬季温度和湿度实测值日变化幅度稍高于模拟值，夏季温度模拟值日变化幅度大于实测值；(3)冬夏季温度经过多项式函数拟合订正及冬季湿度经过指数函数和夏季湿度经过幂函数拟合订正后RMSE分别降至0.8℃以下和2.5%以下；MAPE分别降至0.26%和2.6%以下，模拟结果与实测值基本一致。研究结果表明ENVI-met可应用于城市小区规划建设。     

月动力延伸预测产品DERF2.0对广西气温和降水的预测评估

基于国家气候中心第二代月动力延伸预测模式业务系统(DERF2.0)开展的1983~2015年的回报试验结果和广西87个台站气象资料,利用距平相关系数ACC、距平符号一致率R和短期气候预测业务趋势异常综合评分(Ps)等3种方法,综合评估了DERF2.0系统对广西的气温和降水的预测性能。结果表明:DERF2.0模式对广西月气温的总体预测效果优于降水,气温与降水的预测效果有明显的月季变化,气温和降水在夏季的总体预报效果不好,但对降水异常的把握程度较高。DERF2.0对广西发生在1994、1996、1998、2005年6、7月的典型洪涝个例有一定的预测能力,影响模式6、7月降水预报误差的原因可能是模式对中高纬度阻塞系统预报偏差,模式仍有很大的改进空间。     

基于数值模拟和统计分析及智能优化的风速预报系统

风速预报是风力发电研究中的关键问题,也是一个十分困难的问题,其预测、评估技术还有待进一步提高.在预测短期风力(提前48～72 h对每小时的风速进行预测)时,通常采用数值天气预报模型进行预测.然而,初始扰动和模式物理过程的不确定性会影响气象数值预报的精度.将为数值天气预报模式提出一种新的后处理优化方法作为主要的思路,利用数据挖掘得到的关联规则来优化气象数值预报的结果,在中尺度模式WRF对风电场风速进行预报的基础上,将模式预测与统计分析及智能优化算法相结合,针对中国风电场的气候特征,利用一种新的修正模式误差的方法,极大地提高了风电场风速预报精度,提出了适合中国风力发电场的有效风速预报系统方案.     

浙江省作物产量气象预测服务系统研究

浙江省作物产量气象预测服务系统是浙江省农业气象业务服务系统的子系统。采用集资料处理、产量分析、组建产量预测模式、实时预测等功能于一体,操作简便,自动程度高。经１９９４￣１９９６年使用表明,系统服务效果较好。     

世界气象中心(北京)全球预报服务共享平台设计与实现

世界气象中心(北京)建设是中国气象局承担世界气象组织(WMO)的全球数据处理和预报系统(GDPFS)要求的任务,为全球实时气象预报预测业务提供高效丰富的无缝隙天气气候监测、预报、预测分析指导产品及数据产品服务共享,提高区域性国际天气业务会商交流效率,国家气象中心设计并实现了世界气象中心(北京)全球预报服务共享平台,通过分析全球监测、预报预测等业务数据海量、异构、实时性强等特征,采用浏览器/服务器(B/S结构)多层架构和分布式实时处理、任务调度等关键技术实现了全球实况监测、天气模式、气候模式、模式检验数据的高效加工预处理、产品分析制作、产品自动流转、网络服务共享和业务指导等全流程业务功能,并提供了国际天气预报会商等专业化功能。平台自2018年6月6日业务运行以来,已有13个国家和地区注册会商用户,超过15万次全球访问量,为全球专业用户高效提供了全球实时天气监测、预报服务产品业务指导,未来将成为中国气象局对外气象业务指导和气象服务的重要窗口和纽带。     

微机实时气象资料分析处理系统简介

一、概述微机实时气象资料分析处理系统(以下简称系统)是为省、市气象台应用常规气象资料,实时监测天气和预测天气变化而建立的系统。该系统将实时气象资料经客观分析、诊断分析,处理成适用于绘图和数值模拟与     

2000年《气象》选题计划要点

1综合评述 本专题主要刊登气象学及相关学科国内外研究动态的综合评述: 1.1气候变化与变异模拟的研究进展,气候变化对人类社会、环境与经济的影响。 １．２天气预报技术及预报业务系统的发展现状及趋势． １．３数值天气预报模式及产品释用技术的发展． １．４气象通信网络系统的应用及发展趋势． １．５气象灾害的监测、预测及减灾对策的研究进展。 ２　气候变化及预测 ２．１关于气候变化的诊断和监测; ２．２气候变化的数值模拟,和短期气候变化的数值预测模式研究进展; ２．３洪涝、干旱等气候异常的诊…     

复杂地形风场的精细数值模拟

风能是一种重要气候资源,随着我国风电规模的迅速增大,发展风能资源评估系统和风功率预测系统已成为一项重要的研究内容。国内外对复杂地形风场结构的数值模拟有大量研究,随着计算机能力增强,以往用于空气动力学精细流场计算的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模式越来越多地在气象领域得到应用,人们开始研究用中尺度预报模式和CFD模式结合进行复杂地形风场的数值模拟。本文的耦合模式系统采用中尺度气象模式(WRF),通过嵌套网格到内层尺度(一般是几公里),然后通过耦合CFD模式Fluent软件获得高分辨率(水平30~100 m,垂直150 m高度以下10 m)的风速分布资料,得到精细化的风场信息。通过对鄱阳湖北部区域和云南杨梅山复杂地形的风场模拟,提供了风能评估和预报的一种可行的方法。     

华云信息技术工程有限公司主营业务简介

正华云信息技术工程有限公司(以下简称"华信公司")主营业务以气象业务软件产品研发、系统集成与运维服务、气象信息增值服务为三大线。ü气象业务软件产品研发华信公司的软件业务为3+2模式,以气象大数据平台、气象通信平台和监控平台为依托,在这三个基础平台之上构建两类业务系统,预报类(包括人工影响天气业务系统、精细化预报业务系统)业务系统和数据可视化共享业务系统(包括气象业务内网系统和气象一体化业务系统)。     

环境气象业务数值模式预报效果对比检验

基于华北区域气象中心、华东区域气象中心、华南区域气象中心和国家气象中心环境气象业务数值模式2015年1—3月的预报结果,从能见度和空气质量两个方面对环境气象业务数值模式的预报效果进行了对比检验。结果表明:随着能见度降低,各数值模式的预报能力均逐渐下降,对于1 km的能见度,仅华北区域模式和国家级雾霾数值预报业务系统(CMA Unified Atmospheric Chemistry Environment,CUACE)模式表现出一定的预报技巧,其中华北区域模式和CUACE模式对北京本地24 h能见度预报的TS评分分别为0.20、0.10;CUACE模式总体能见度预报误差较各区域数值模式均偏大;CUACE模式和华北区域模式、华东区域模式、华南区域模式能见度预报值与观测值的相关系数普遍低于0.6。随着空气质量下降,各数值模式AQI的预报能力均逐渐下降;AQI为优等级时,各数值模式AQI预报的TS评分均较高,其中空气质量较好的华南地区空气质量等级预报的TS评分最高,为0.81;总体上24 h的AQI预报,区域模式优于CUACE模式;48 h和72 h的AQI预报,CUACE模式优于各区域模式。各数值模式PM_(2.5)浓度的预报值普遍较观测值偏低,华南区域模式24 h的PM_(2.5)浓度预报误差相对较小,华北区域模式和华东区域模式24 h的PM_(2.5)浓度预报误差相对较大;CUACE模式PM_(2.5)浓度的预报误差较各区域模式均偏大,CUACE模式PM_(2.5)浓度预报值与观测值的相关系数较各区域模式均偏低。     

云解析人工影响天气数值模式的改进、初步试验和展望

基于WRF四维资料同化和预报技术,初步发展了针对我国西北地区云微物理和播云催化技术的云解析人工影响天气模式系统(CR-WMM,Cloud-Resolvable Weather Modification Model)。该模式耦合并改进了中国气象科学院发展的微物理方案(CAMS-MP)和碘化银(AgI)催化方案,并实现基于大涡模拟(LES)模式的飞机、地面烟炉等播撒源及毗邻区域AgI粒子扩散的精细模拟方法。选取降水案例对CR-WMM资料同化功能、CAMS-MP微物理参数化和AgI的催化数值模拟方案进行测试和评估,验证了该系统的资料同化能力、微物理参数化和AgI催化数值模拟方案的可靠性。CR-WMM具备连续同化常规和加密气象观测,特别是针对云微物理过程的新型卫星、云雷达和人工影响天气外场作业飞机和基地的特殊观测能力,能生成全面、精确的云和降水热力、动力和微物理分析场,支撑云和降水过程及云催化技术的理论研究及优化人工播云方案辅助决策。并提出为达到这一目标,CR-WMM模式在未来5—10年应集中攻克的五个方面的科学难题。     

我国近年来短期气候预测研究的若干进展

回顾了近年来我国短期气候预测研究的若干进展,主要是在中国科学院大气物理研究所完成的以气候模式为基础的短期气候预测方面工作.第一个基于气候数值模式开展短期气候预测试验的是曾庆存等人,他们所采用的是IAP AGCM耦合一个热带太平洋环流模式(OGCM);1997年,基于耦合气候模式基础上的ENSO预测系统建立起来;同时开展了东亚区气候可预测性研究;利用气候变动的准两年信号提出了对模式预测结果进行有效修正的方案;为了考虑初始土壤湿度异常对夏季气候的影响,建立了气象变量和土壤湿度的经验关系;还系统地研究了1998年海面温度异常和大气春季异常对夏季气候(特别是发生于中国的大水)预测的影响.