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中国第一代全球陆面再分析(cra40/Land)气温和降水产品在中国大陆的适用性评估

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高原气象 2022年第5期41卷 1325-1334页

作者：王彩霞黄安宁郑鹏刘凯侯敏天津市滨海新区气象局天津300457 南京大学大气科学学院江苏南京210023 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 山东首信项目管理有限公司山东德州253000

利用中国大陆区域2231个国家气象观测站的月平均气温和降水资料为参照,以欧洲中期天气预报中心的再分析产品ERA5和美国再分析产品CFSR作为对比评估对象,应用三角剖分线性插值方法将格点数据与站点数据进行插值,分别计算了偏差、标准差... 详细信息

利用中国大陆区域2231个国家气象观测站的月平均气温和降水资料为参照,以欧洲中期天气预报中心的再分析产品ERA5和美国再分析产品CFSR作为对比评估对象,应用三角剖分线性插值方法将格点数据与站点数据进行插值,分别计算了偏差、标准差比值、相关系数、均方根误差和模式技巧,从月平均气温和降水在空间分布及时间变化方面对比评估了中国第一代陆面再分析(cra40/Land)产品在中国大陆的适用性。评估结果表明:cra40、ERA5和CFSR资料都能反映出中国大陆区域月平均气温和降水的时空分布特征,同时都表现为东部地区优于西部地区,冬季(1月)优于夏季(7月),三种再分析月平均气温资料的误差基本控制在2℃以内,cra40和ERA5略优于CFSR。而对于月平均降水,3套再分析资料的误差差异较大,在三套再分析资料中cra40的误差最小,在中国的适用性最高。

关键词： cra40 ERA5 CFSR 再分析资料适用性评估,中国

cra40在中国地区GNSS水汽反演中的适用性评估与分析

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2021年第2期13卷 138-144页

作者：刘梦杰张卫星张镇驿楼益栋梁宏曹云昌武汉大学测绘学院武汉430079 武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079 中国气象局气象探测中心北京100081

基于中国气象局发布的cra40气象再分析资料,计算地基GNSS水汽反演中涉及气压、气温、大气水汽加权平均温度(T_(m))、天顶对流层总延迟(ZTD)等关键参数,并分别以地面气象站(气压、气温)、无线电探空测站(T_(m))以及地基GNSS测站(ZTD)为参... 详细信息

基于中国气象局发布的cra40气象再分析资料,计算地基GNSS水汽反演中涉及气压、气温、大气水汽加权平均温度(T_(m))、天顶对流层总延迟(ZTD)等关键参数,并分别以地面气象站(气压、气温)、无线电探空测站(T_(m))以及地基GNSS测站(ZTD)为参考,对这些参数在中国地区的精度和可靠性开展了系统的评估.计算结果与欧洲中期天气预报中心(ECWMF)最新一代ERA5产品的计算结果进行比较,结果表明:基于cra40计算的测站处气压和ZTD的平均RMS(均方根)分别为0.91 hPa和13.5 mm,略差于ERA5;计算的测站处气温和T_(m)平均RMS分别为2.67 K和1.47 K,略优于ERA5.三类参数(气压、气温、ZTD)的日变化总体趋势与实际观测符合较好.

关键词： GNSS水汽反演 cra40 ERA5 日变化

cra40再分析资料在“21·7”极端强降水研究中适用性评估

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气象科学 2024年第1期44卷 82-93页

作者：陈姝宜高庆九谭桂容孙玉婷王辰南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/大气科学学院南京210044 中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205

本文基于实际观测数据对比分析ERA5、cra40、CFSR和NCEP/NCAR四套再分析资料在“21·7”极端暴雨研究中的表现,同时采用ERA5作为资料对比的基准,对cra40在极端暴雨研究中的适用性进行评估。结果表明:(1)四套资料对台风“烟花”、副高等... 详细信息

本文基于实际观测数据对比分析ERA5、cra40、CFSR和NCEP/NCAR四套再分析资料在“21·7”极端暴雨研究中的表现,同时采用ERA5作为资料对比的基准,对cra40在极端暴雨研究中的适用性进行评估。结果表明:(1)四套资料对台风“烟花”、副高等关键环流系统的强度估计均偏低,cra40与ERA5所分析的高度场流型总体一致,且环流更接近实况。ERA5对200 hPa高空急流的强度估计最高,cra40与ERA5的差异最小。对流层低层风速的再现能力cra40与ERA5相当。对于台风“烟花”的加强转折,四套资料均无法再现。(2)925 hPa温度场上,相较其他资料,在青藏高原地区ERA5温度较低,cra40温度最高,对于弱冷空气侵入河南北部的过程以cra40与ERA5的结果最为接近。cra40对水汽通量及其散度的描述与ERA5在分布形势以及数值上较为接近。(3)cra40与ERA5资料均能刻画出“21·7”暴雨期间郑州站上空良好的动力条件,强度上cra40基本略弱于ERA5,两套资料所表现出的经向/纬向环流和位涡总体特征一致。

关键词： cra40 ERA5 “21·7”暴雨再分析资料资料评估

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新疆区域cra40地面气温检验分析

沙漠与绿洲气象 2022年第5期16卷 15-23页

作者：张旭毛炜峄陈静李淑娟姚俊强新疆气候中心新疆乌鲁木齐830002 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002

将高空间分辨率的cra40地面日平均气温插值到新疆区域105站,以105站实测气温为基准,用平均误差(ME)、均方根误差(RMSE)和相关系数(r)3项检验指标,对新疆区域_(cra40)地面气温数据质量进行评估,与ERA5气温检验结果进行比较。结果表明:(1)... 详细信息

将高空间分辨率的cra40地面日平均气温插值到新疆区域105站,以105站实测气温为基准,用平均误差(ME)、均方根误差(RMSE)和相关系数(r)3项检验指标,对新疆区域_(cra40)地面气温数据质量进行评估,与ERA5气温检验结果进行比较。结果表明:(1)1981—2020年,新疆区域105站cra40日平均气温与测站实况之间的相关系数r_(_(cra40))为0.973,通过0.001的显著性水平检验。新疆区域cra40气温与实况比较,日平均气温的年平均值、年最大值和最小值分别相差0.12、0.02和1.94℃,日平均气温年最大、最小值出现日期完全一致。(2)逐年检验结果中,2004年之前ME_(cra40)为负偏差,2005年之后为正偏差,无论是ME_(cra40)和RMSE_(cra40)还是R_(cra40),都反映出2005—2020年新疆区域_(cra40)气温数据质量有所改进,较前期更加接近ERA5。(3)逐月检验结果中,新疆区域ME_(cra40)绝对值和RMSE_(cra40)均在冬季最大。结合ME与RMSE指标,在3月和10—11月新疆区域cra40气温数据质量略优于ERA5。(4)逐日检验结果中,新疆区域ME_(cra40)的绝对值在1.0℃以内的日数占全年的80.8%,RMSE_(cra40)cra40数据质量优于ERA5的日数有79 d,集中在3—4月和10—11月;以相关系数r为指标,新疆区域cra40数据质量优于ERA5的日数有22 d,其中21 d集中在3月。(5)逐站检验结果中,新疆区域105站中有49站的ME_(cra40)绝对值较小,38站的RMSE_(cra40)较小,有51站的r_(_cra40)较大。整体上ERA5气温数据质量略优于cra40,但是依据不同指标,cra40气温数据质量占优的测站分别占36.2%~48.6%。(6)在分海拔高度的次级区域检验结果中,在Ⅰ区海拔cra40气温数据质量优于ERA5;在Ⅲ区海拔>2000 m的山区,cra40气温数据质量略差,与ERA5十分接近。

关键词：日平均气温检验 cra40 ERA5 新疆

内蒙古东西部典型地区夏季极端暴雨特征对比分析

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高原气象 2023年第5期42卷 1218-1231页

作者：李瑞青黄晓璐宋桂英李林惠内蒙古大学内蒙古呼和浩特010021 内蒙古自治区气象台内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象局内蒙古呼和浩特010051

在全球变暖的背景下,内蒙古夏季极端降水事件频发。作为中国北方重要的生态安全屏障,该区域对气候变化的敏感性日渐凸显。本文基于1981-2020年国家站日降水观测数据及中国第一代全球大气再分析产品(cra40),研究了近40年内蒙古夏季极端... 详细信息

在全球变暖的背景下,内蒙古夏季极端降水事件频发。作为中国北方重要的生态安全屏障,该区域对气候变化的敏感性日渐凸显。本文基于1981-2020年国家站日降水观测数据及中国第一代全球大气再分析产品(cra40),研究了近40年内蒙古夏季极端暴雨变化规律及其动力因子特征。研究表明:(1)内蒙古夏季降水量呈自西向东逐渐递增的空间分布,东西差异明显,且与地形分布密切相关,暴雨贡献率较大的区域主要集中在河套地区和内蒙古东南部地区。近40年里,全区大部分站点夏季降水为减少趋势,其中显著减少的站点达到36.44%。(2)内蒙古夏季极端暴雨主要集中在7月和8月,并且具有明显的年际变化特征,2000年后极端暴雨发生频率降低,但在2016年以后,极端暴雨事件开始显著增多。近40年里全区共发生12次极端暴雨过程,影响区域主要集中在西部的河套地区和东南部地区。(3)在河套地区和东南部地区的极端暴雨过程中,动力因子大值区与强降水区基本重合,东部地区降水落区的动力因子明显大于西部地区。4种动力因子对东南部典型极端暴雨过程都有很好的指示意义,但在西部典型极端暴雨过程中,湿热力平流参数和热力波作用密度表现更好。(4)cra40再分析资料显示西部和东南部地区极端暴雨过程中,副热带高压明显偏强,500 hPa为东高西低的环流系统影响,两者之间明显的水汽通道建立,水汽辐合明显,并配合有显著的垂直上升运动和广义位温大值区,加上地形的抬升作用,致使降水效率提高,极端暴雨天气过程发生。

关键词：内蒙古极端暴雨动力因子 cra40