基于不同分辨率和参数化方案的新疆区域数值模式性能初步评估

基于中尺度数值模式WRF,选取新疆两次强降水过程,设计3个试验方案,其中试验1为控制试验,试验2提高分辨率,试验3提高分辨率并调整物理参数化方案,初步评估不同分辨率和参数化方案对新疆区域2m温度、10m风速、降水预报的影响。结果表明:(1)提高分辨率对2m温度、10m风速模拟精度均有提高,2m温度预报精度提高约0.5℃,降低了日间温度模拟冷偏差;10m风速预报精度提高约0.5m/s,降低了风速模拟正偏差;但提高分辨率后,模式出现虚假降水预报的情况。(2)提高分辨率并调整物理参数化方案后,2m温度模拟误差略有减小,模拟偏差减小约0.2℃;10m风速模拟误差增大约0.5m/s,模拟偏差增大超过0.5m/s;对降水落区、量级的模拟精度显著提高,减小了降水中心的模拟强度,对虚假降水预报有一定修正。     

Tropospheric Ozone in a Global-Scale Three-Dimensional Lagrangian Model and Its Response to NOX Emission Controls

A three-dimensional Lagrangian tropospheric chemistry modelis used toinvestigate the impact of human activities on the tropospheric distributionofozone and hydroxyl radicals. The model describes the behaviour of 50 speciesincluding methane, carbon monoxide, oxides of nitrogen, sulphur dioxide andnineorganic compounds emitted from human activities and a range of other sources.Thechemical mechanism involves about 100 chemical reactions of which 16 arephotochemical reactions whose diurnal dependence is treated in full. The modelutilises a five minute chemistry time step and a three hour advection timestepfor the 50,000 air parcels. Meteorological data for the winds, temperatures,clouds and so on are taken from the UK Meteorological Office global model for1994 onwards. The impacts of a 50% reduction in European NO_Xemissions onglobal ozone concentrations are assessed. Surface ozoneconcentrations decrease in summertime and rise in wintertime, but to differentextents.     

豫北一次区域性大暴雨的数值模拟分析

利用NECP 1°×1°6 h再分析资料和WRF中尺度数值模式对2006年7月2-3日豫北区域性大暴雨过程进行数值模拟,并用模拟结果对该过程作中尺度分析.结果表明:暴雨中尺度系统发展和维持期间,基本上是强涡度区对应强辐合区,使得垂直对流运动发生发展,为强降水发生和持续提供了动力条件;θse值大小和实况降水强弱演变对应关系很好,θse值越大,实况降水越强,反之,实况降水越弱;豫北地区出现强降水时,水汽通量中心位于豫南且分布在西南急流轴上,豫中南部始终维持一条明显的水汽输送带,水汽被源源不断地输送到豫北地区;豫北地区处于明显的水汽辐合区,强辐合区有一自西向东的移动过程,与实况强降水过程演变趋势一致;大暴雨区域上空从低层到对流层顶层垂直螺旋度均为正值,且强降水时段与螺旋度最强时段对应关系很好,降水峰值与正螺旋度中心出现时间吻合.     

宁夏中北部地区沙尘暴频率气候影响指数模型的建立

从形成沙尘暴天气的动力机制、热力条件及物质基础入手,定性地分析了月平均风速、湿润度指数、月地面温差及下垫面沙化程度对沙尘暴频率的影响,在此基础上借鉴最新研究进展,建立适合宁夏中北部地区沙尘暴频率气候影响指数模型,比较深入地分析了宁夏中北部地区气候因素对沙尘暴频率的影响。     

模式水平分辨率对祁连山区降水模拟影响的初步分析

利用中尺度模式MM5V3．6，针对祁连山地区2002年7月14～17日的一次降水过程，设计了一组不同水平分辨率的试验进行数值模拟。并将模式结果与实测资料进行对比，结果表明：高水平分辨率对降水中心位置的模拟较好，但同时会产生虚假降水中心，且模拟的降水中心量值一般都大于实测值。而低水平分辨率对降水量值的模拟较好，但对降水中心位置的模拟没有高水平分辨率的好。     

海冰非均匀条件下大气环流模式和海洋环流模式耦合的实现

通过采用一种较好地考虑了海气通量交换对下垫面特征非线性依赖的通量计算方案,利用较成熟的逐日通量距平耦合方案实现了次网格尺度海冰非均匀条件下一个全球大气环流模式和一个全球海洋环流模式在高纬地区的耦合,并完成了一个50年的长期积分。模拟结果表明,通量计算方案中水道的作用是合理的,耦合模式能较好地模拟出北半球高纬海冰的主要地理分布特征,但夏季北冰洋内部靠近欧亚大陆部分边缘海区海冰密集度偏大。     

版本差量式时空数据模型研究

时空数据模型是时态地理信息系统的关键和核心。本文在分析国内外已有研究成果的基础上,结合国家基础测绘项目,提出了“版本-差量”式时空数据模型,采用“版本管理-动态关联”以及“动态分级索引”技术实现时态地理数据的存储管理和查询检索。该模型能有效降低数据冗余,提高数据访问效率。     

Spheroidal equal angular DEMs: The specificity of morphometric treatment

Digital elevation models (DEMs) are commonly constructed using two main types of regular grids: plane square grids and spheroidal equal angular grids. Methods and algorithms intended for plane square‐gridded DEMs should not be directly applied to spheroidal equal angular DEMs. This is because these grids have fundamentally different geometry. However, some researchers continue to apply square‐grid algorithms to spheroidal equal angular DEMs. It seems appropriate to consider once again the specifity of morphometric treatment of spheroidal equal angular DEMs. This article, first, demonstrates possibilities of direct calculation of local, nonlocal, and combined morphometric variables from spheroidal equal angular DEMs exemplified by slope gradient, catchment area, and topographic index. Second, the article shows computational errors when algorithms for plane square‐gridded DEMs are unreasonably applied to spheroidal equal angular DEMs. The study is exemplified by two DEMs. A medium‐resolution DEM of a relatively small, high‐mountainous area (Mount Elbrus) was extracted from the SRTM1 DEM. A low‐resolution DEM of a vast region with the diverse topography (the central and western regions of Kenya) was extracted from the SRTM30_PLUS DEM. The results show that application of square‐grid methods to spheroidal equal angular DEMs leads to substantial computational errors in models of morphometric variables.     

地图概括中空间目标几何信息传递模型研究

地图概括是实现多比例尺地图生产和更新的一种重要理论方法。目前,国际国内制图学界对地图概括的研究主要集中在发展地图概括算法方面,在地图概括的质量评价方面的研究还很少。为此,本文以信息论为理论基础,以地图概括中空间目标几何信息的传递问题为研究对象,以相应空间目标几何信息的传递效率来度量地图概括中单个空间目标的概括质量。首先,建立了地图概括的空间信息传递模型,描述不同比例尺地图之间空间信息的传递过程。进而提出了地图概括过程中空间目标(即:线和面目标)几何信息的传递模型,并且对地图概括中空间目标几何信息的传递状况进行了评估,给出了具体的计算和实现方法。最后,通过实验初步验证了地图概括中空间目标几何信息传递模型的可行性。     

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