检索结果-南通市图书馆

大型浅水湖泊高时空分辨率风场特征数值模拟研究:以巢湖为例

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水利水电技术（中英文） 2024年第2期55卷 39-49页

作者：杜飞陈凯麒刘晓波王世岩黄爱平董飞刘畅杜彦良阳星孙龙流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院北京100038

【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢... 详细信息

【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢湖为研究对象,综合利用气象观测数据、全球再分析数据集和地理静态数据,通过中尺度天气预报模式和地理空间分析技术,模拟分析巢湖地区2019年高时空分辨率的风场变化过程。【结果】结果显示:巢湖区域风速由东向西、由南向北、由湖面向陆面逐渐减弱;湖面主导风向为东风和偏东风,主导风速为二级至四级,湖面平均风速在11月最大,12月次之,5月最小,不同季节湖面平均风速由大到小依次为冬季、秋季、夏季和春季。【结论】结果表明:巢湖在白天(夜晚)出现冷(暖)湖效应,其风场在早上6时和夜晚23时出现陆风和湖风转换;西半湖受湖陆风和城市热岛影响显著,在夏季会出现明显的环湖湖风锋,其湖风锋穿透内陆距离约4.7~9 km;东半湖受山谷风影响显著,在东南部山脉以东湖区易形成低风速区,在湖口附近受狭管效应易形成高风速区。通过研究成果可进一步认知巢湖区域风场特征,为巢湖水生态环境治理提供技术支撑。

关键词：巢湖风场湖陆风中尺度天气预报模式气候变化时空变化数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

气候动力降尺度方法在复杂下垫面的应用研究

兰州大学学报（自然科学版） 2015年第4期51卷 517-525页

作者：王雅萍张武黄晨然兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

在传统的以不断更新侧边界场而只进行一次初始场输入的动力降尺度基础上,利用中尺度天气预报模式设计了不同频次初始场的输入,以期检验其在复杂下垫面下的一个站点(SCAOL站)范围的模拟效果,从而改进该站长时间积分模拟的有效性.加入了... 详细信息

在传统的以不断更新侧边界场而只进行一次初始场输入的动力降尺度基础上,利用中尺度天气预报模式设计了不同频次初始场的输入,以期检验其在复杂下垫面下的一个站点(SCAOL站)范围的模拟效果,从而改进该站长时间积分模拟的有效性.加入了中尺度天气预报模式自带的分析松弛研究其模拟效果.结果表明4种方案对地面向上2 m处的温度和相对湿度的模拟要优于对10 m处风速的模拟."分析松弛"表现出了对地面相对湿度模拟很好的改善,却不适宜对地表热量通量的模拟,且对10 m处风速的模拟结果变化平缓;增加初始场输入频次对地表热量通量的模拟有改善,对其他3个变量的模拟结果影响不明显.

关键词：动力降尺度中尺度天气预报模式复杂下垫面初始场松弛逼近

2016年7月长江中下游一次暴雨过程的诊断分析与数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兰州大学学报（自然科学版） 2020年第3期56卷 404-411页

作者：袁海翔许冬梅束艾青沈菲菲邓华王琛何志新南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 安徽省气象台合肥230000

使用美国国家环境预报中心1°×1°再分析FNL资料,利用中尺度天气预报模式对2016年7月长江中下游地区的一次暴雨过程进行了模拟.对24 h累积的降水模拟量、Cape值、涡度场、相对湿度等有关暴雨诊断分析所需的物理量场进行了分析.选择MIC... 详细信息

使用美国国家环境预报中心1°×1°再分析FNL资料,利用中尺度天气预报模式对2016年7月长江中下游地区的一次暴雨过程进行了模拟.对24 h累积的降水模拟量、Cape值、涡度场、相对湿度等有关暴雨诊断分析所需的物理量场进行了分析.选择MICAPS资料作为实况数据,与模拟结果进行分析对比.结果表明,中尺度天气预报模式能较好地模拟此次降水过程,模拟雨带与实际位置大致相同,均在长江中下游,但遗漏了重庆东北部的暴雨及重庆以西地区的降雨,且模拟的雨带范围与实况相比较小,位置有所偏差.有利的不稳定条件、较好的水汽条件、高层辐合、低层辐散的形势为暴雨的发生提供抬升的动力条件,是此次暴雨发生的重要原因.

关键词：中尺度天气预报模式数值模拟诊断分析暴雨

不同陆面过程方案对兰州地区一次强降水对流触发的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兰州大学学报（自然科学版） 2023年第1期59卷 63-70页

作者：吴捷张述文孙明燕兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

2018年4月19日,兰州地区发生罕见局地强降水,造成严重城市内涝.为了研究陆面过程对此次降水模拟的影响,选取陆面模式RUC、CLM4和NOAH与中尺度天气预报模式进行耦合,重点分析不同陆面参数化方案对于对流触发的影响.结果表明,RUC能合理地... 详细信息

2018年4月19日,兰州地区发生罕见局地强降水,造成严重城市内涝.为了研究陆面过程对此次降水模拟的影响,选取陆面模式RUC、CLM4和NOAH与中尺度天气预报模式进行耦合,重点分析不同陆面参数化方案对于对流触发的影响.结果表明,RUC能合理地再现此次降水过程,尤其是兰州上空的对流触发过程.陆-气相互作用分析表明,不同陆面过程参数化方案模拟的对流有效位能、对流抑制能、地表感热通量和潜热通量及边界层的时空演化均不同,最终影响对流触发的时空位置.陆面过程参数化方案对此次局地强对流降水模拟的结果影响很大.

关键词：陆-气相互作用陆面过程参数化方案中尺度天气预报模式局地强降水

2019年7月10日四川一次暴雨过程的数值模拟与诊断分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兰州大学学报（自然科学版） 2021年第4期57卷 551-558,568页

作者：束艾青魏鸣武芳许冬梅沈菲菲李超卞慧敏周萱中国气象局沈阳大气环境研究所沈阳110000 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 六安市气象局安徽六安237000 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610225 南通市气象局江苏南通226018

利用探空资料、0.25°ERA-Interim和0.25°FNL再分析资料以及多普勒天气雷达资料,对2019年7月10日发生在四川的一次暴雨过程进行诊断分析,进一步结合中尺度天气预报数值模式进行数值模拟,对观测资料诊断结果进行验证和对比分析.结果表明... 详细信息

利用探空资料、0.25°ERA-Interim和0.25°FNL再分析资料以及多普勒天气雷达资料,对2019年7月10日发生在四川的一次暴雨过程进行诊断分析,进一步结合中尺度天气预报数值模式进行数值模拟,对观测资料诊断结果进行验证和对比分析.结果表明,四川上空500 hPa由"槽后脊前"转"槽前脊后"的环流形势有利于暴雨区的辐合上升运动;暴雨区及其上下游的冷层云结构强烈不稳定,在西风带作用下持续影响四川盆地;四川盆地充足的水汽和成都区域的水平风向垂直切变有利于上升运动的发展,成为触发此次降水的影响因子;数值模拟试验进一步验证和再现了此次暴雨过程的基本特征,与观测资料的诊断结果一致.

关键词：暴雨诊断分析中尺度天气预报模式数值模拟

基于兰州市城市冠层模式的一次降水过程的数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

兰州大学学报（自然科学版） 2020年第5期56卷 650-658页

作者：马敏劲杨屹苏雨萌兰州大学大气科学学院兰州730000

基于耦合了城市冠层模式(UCM)的中尺度天气预报模式(WRF)的数值模型,模拟分析了兰州市一次对流降水天气过程.探讨了不同云-微物理参数方案和积云对流参数化方案的组合对此次降水过程模拟的影响,对比分析了WRF模式在耦合单层城市冠层前... 详细信息

基于耦合了城市冠层模式(UCM)的中尺度天气预报模式(WRF)的数值模型,模拟分析了兰州市一次对流降水天气过程.探讨了不同云-微物理参数方案和积云对流参数化方案的组合对此次降水过程模拟的影响,对比分析了WRF模式在耦合单层城市冠层前后对城市降水的影响.在不同的参数化方案组合中,此次降水过程风险评分最高的组合是WSM-6方案和G-F方案,其对小雨、中雨和大到暴雨的评分分别为0.50、0.36、0.33.选择此参数化方案,利用耦合UCM的WRF模式模拟降水,结果表明,耦合UCM模式后的降水范围变大,降水量的趋势更接近实况.降水过程中,与单独的WRF模式模拟结果相比,耦合UCM的WRF模式模拟的2 m温度平均偏低1.7℃、2 m高度水汽混合比偏高0.7 g/kg,对流有效位能偏高5 J/kg,增强了降水的有利条件.对比发现城市冠层能够激发出更强的大气对流运动,影响近地面水汽的分布和城市下风向降水的分布.

关键词：城市冠层中尺度天气预报模式降水

一次暴雨激发平流层重力波的卫星观测与数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间科学学报 2018年第4期38卷 469-481页

作者：孙睿姚志刚韩志刚赵增亮崔新东严卫中国人民解放军91954部队永州425000 北京应用气象研究所北京100029 国防科技大学气象海洋学院南京211100

针对卫星Aqua/AIRS观测到的与2011年7月25日山东省乳山市特大暴雨相伴的一次平流层重力波过程,利用中尺度数值模式WRF进行暴雨诱发平流层重力波的数值模拟.对模式输出的垂直速度场和温度扰动场的分析表明,暴雨在平流层内的弧状波结构主... 详细信息

针对卫星Aqua/AIRS观测到的与2011年7月25日山东省乳山市特大暴雨相伴的一次平流层重力波过程,利用中尺度数值模式WRF进行暴雨诱发平流层重力波的数值模拟.对模式输出的垂直速度场和温度扰动场的分析表明,暴雨在平流层内的弧状波结构主要集中在降水云系东侧,水平影响范围大于1000km,且随着高度的增加,圆弧状结构趋于闭合,波动能量显著增强.此外,对垂直速度剖面结构分析表明,受高空东风和风切变的影响,重力波在上传过程中逆着背景风场向东传输,不同高度波动形态各异.基于快速傅里叶变换(FFT)的功率谱分析结果表明,此次暴雨激发的平流层重力波在35km高度的周期为7～20h,水平波长约为1000km,垂直波长为5～10km.通过分析动量通量的垂直输送,定量反映出重力波上传过程中的动力学变化特征.

关键词：平流层重力波中尺度天气预报模式数值模拟

基于WRF和机器学习混合模型的输电线覆冰厚度预测研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于WRF和机器学习混合模型的输电线覆冰厚度预测研究

作者：李晨曦兰州大学

学位级别：硕士

在全球变暖背景下,寒潮等极端冷事件的发生频率和强度都有所增加,导致输电线覆冰问题愈发严重,为电力系统的安全运营带来巨大隐患。为实现“双碳”目标,我国西部地区正在积极推进清洁能源发展。特高压直流输电线作为“西电东送”工程的... 详细信息

在全球变暖背景下,寒潮等极端冷事件的发生频率和强度都有所增加,导致输电线覆冰问题愈发严重,为电力系统的安全运营带来巨大隐患。为实现“双碳”目标,我国西部地区正在积极推进清洁能源发展。特高压直流输电线作为“西电东送”工程的关键组成部分,在确保整个能源系统稳定运行方面具有至关重要的作用,因此精确预测输电线覆冰厚度具有极其重要的现实意义。结合气象要素的机器学习模型目前已在输电线覆冰厚度预测方面取得显著进展,然而这些模型的准确性在很大程度上依赖于未来气象要素的精确预测。由于输电线大多位于偏远地区,常规天气预报难以满足机器学习模型对高频率和高精度气象要素预测值的需求。为了解决这一问题,本研究采用中尺度数值天气预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF)对气象要素进行预测。此外,相较于以往研究,本研究还充分考虑了气象要素和覆冰厚度历史数据对覆冰厚度预测值的影响。具体来说,本文首先分别采用Ridge和XGBoost(e Xtreme Gradient Boosting)机器学习算法构建了两种结合气象要素的输电线覆冰厚度预测模型;然后使用长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)算法构建了基于时间序列的覆冰厚度预测模型;最后将三个模型进行滚动集成,构建了输电线覆冰厚度预测混合机器学习模型。通过对四川省三条输电线应用该方法进行覆冰厚度预测研究,本研究得出以下两条重要结论:(1)本文提出的输电线覆冰厚度预测混合机器学习模型不仅能够学习到气象要素与输电线覆冰厚度之间的关系,还能学习到历史数据与输电线覆冰厚度在时间序列上的关系。相较于单一模型,该混合模型的预测效果更佳。(2)本研究通过结合天气预报模式WRF和机器学习混合模型,构建了一个功能完备且高精度的输电线覆冰预报系统。文章使用WRF模拟的气象预报数据对输电线覆冰厚度进行预报评估,得出在真实预报业务场景下,该预报系统能够比较准确地预测未来三小时的输电线覆冰情况。

关键词：中尺度天气预报模式输电线覆冰预报系统混合机器学习模型 Ridge XGBoost LSTM

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于微物理特性的机载气象雷达极化数据仿真

基于微物理特性的机载气象雷达极化数据仿真

作者：刘夏中国民航大学

学位级别：硕士

机载气象雷达技术的应用极大地提高了气象预报的实效性,为民航飞机的安全运行提供了可靠的保障。现有的机载气象雷达仍采用单极化机械扫描天线,仅能通过雷达反射率来判断气象目标的含水量,尚不具备降水目标分类的功能。双极化技术的引入... 详细信息

机载气象雷达技术的应用极大地提高了气象预报的实效性,为民航飞机的安全运行提供了可靠的保障。现有的机载气象雷达仍采用单极化机械扫描天线,仅能通过雷达反射率来判断气象目标的含水量,尚不具备降水目标分类的功能。双极化技术的引入,可以有效地提升气象雷达对降水类型的区分能力,是下一代机载气象雷达的发展趋势。机载双极化技术目前正处于研究阶段,尚无实际数据支撑,为了开展新体制机载气象雷达的研究,提供带有极化数据的气象目标仿真,是开展相关技术研究的前提条件。首先,论文介绍了中尺度天气预报模式,详细分析了该模式运行的动力学框架、初始场生成方式和边界条件设置等,并从微物理方案和积云对流参数化方案等两个方面,分析了不同模式方案对气象场景建模的影响。其次,论文介绍了气象目标的极化理论,在对不同气象目标的散射特性进行归纳总结的基础上,分析了单一粒子的散射特性和群粒子的散射特性,从而建立宏观气象目标的电磁散射特征模型。再次,考虑真实的降水场景,参考地理信息、对流及相态变化等多种因素,论文利用中尺度天气预报模式对一次真实的气象场景进行建模仿真,从而获得温度,粒子数浓度,混合比等降水目标的气象参数,并对云滴、雨滴、冰晶、雪晶、霰和冰雹等六种降水类型进行动态演变过程仿真。实验结果表明,该方法可实现高保真的气象目标建模。最后,在分析气象目标微物理特性的基础上,论文研究了一种基于微物理特性的机载气象雷达降水目标极化数据仿真方法。该方法利用T矩阵法计算各类降水类型的电磁散射矩阵,通过相干叠加的方式实现混合气象目标的极化数据仿真。仿真实验与实测数据的验证与分析证实了上述所提方法的有效性和可靠性。

关键词：机载气象雷达降水目标建模中尺度天气预报模式微物理特性极化特性