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2011年6—8月T639、ecmwf及日本模式中期预报性能检验

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气象 2011年第11期37卷 1448-1452页

作者：蒋星蔡芗宁国家气象中心北京100081

为更好地应用数值模式中期预报产品,对2011年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ecmwf、日本模式进行了对比分析。结果表明:三家模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ecmwf模式对大尺度环流形势、影响... 详细信息

为更好地应用数值模式中期预报产品,对2011年6—8月T639模式进行天气学检验,并与ecmwf、日本模式进行了对比分析。结果表明:三家模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ecmwf模式对大尺度环流形势、影响天气系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式稍差,稳定性也不如ecmwf模式。对1109号台风梅花(MUIFA)的路径及强度预报,三家模式的预报效果均不理想,T639模式对"梅花"登陆后的预报与零场较接近,而ecmwf模式及日本模式预报相对较差。

关键词： T639模式 ecmwf 日本模式中期天气预报天气学检验

基于ecmwf海平面气压场的热带气旋路径预报效果检验

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气象 2010年第3期36卷 107-111页

作者：涂小萍许映龙国家气象中心北京100081 浙江省宁波市气象台宁波315012

将三次样条插值方法应用到欧洲中心(ecmwf)海平面气压场(24～120 h)进行热带气旋(TC)中心定位定强和误差计算,并与同期美国联合台风警报中心(JTWC)、日本气象厅(JMA)和中国中央气象台(CMO)综合预报进行路径误差对比分析。结果表明:72 h... 详细信息

将三次样条插值方法应用到欧洲中心(ecmwf)海平面气压场(24～120 h)进行热带气旋(TC)中心定位定强和误差计算,并与同期美国联合台风警报中心(JTWC)、日本气象厅(JMA)和中国中央气象台(CMO)综合预报进行路径误差对比分析。结果表明:72 h以内预报以JTWC表现最好,其次是JMA的综合预报,ecmwf客观预报最差,但ecmwf对于96 h和120 h的热带气旋(TC)中期路径趋势比JTWC综合预报有更好的参考价值。ecmwf对24～120 h TC中心定强偏高15～20 hPa。分别统计08时和20时TC路径预报误差发现,24 h和48 h二者没有差异,而72～120 h 20时预报水平好于08时。

关键词：三次样条插值热带气旋 ecmwf 海平面气压场

基于LPSC算法的逐小时格点气温客观预报及检验评估

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大气科学学报 2023年第6期46卷 928-939页

作者：刘娜王勇段伯隆王一丞段海霞王基鑫兰州中心气象台甘肃兰州730020 中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃兰州730020

基于中国气象局陆面数据同化系统(Land surface Data Assimilation System of China Meteorological Administration,CLDAS)逐小时气温实况融合数据,检验评估了ecmwf、CMA-MESO-3km不同尺度模式对甘肃省逐小时气温的预报性能,并利用低频滑动平均订正算法(LPSC)对模式的系统性误差进行订正;同时对SCMOC和订正后两种模式的逐小时气温预报效果进行了统计对比。结果表明:(1)ecmwf、CMA-MESO-3km模式对甘肃省逐小时气温的预报具有相对稳定的系统性误差,夜间预报准确率明显低于白天,主要表现为夜间预报显著偏高,白天为小的负偏差。(2)LPSC算法能够有效改善ecmwf和CMA-MESO-3km对甘肃省逐小时气温预报的系统性误差,订正效果显著。订正后ecmwf、CMA-MESO-3km的预报准确率分别较模式本身提高了20.24%、20.25%,平均误差减小至±0.3℃之内;空间分布亦表明,订正后全省平均误差均明显降低至±2℃之内。(3)同类产品对比检验表明:订正后ecmwf、CMA-MESO-3km两种逐小时气温预报产品的预报效果整体上均优于SCMOC,预报准确率分别较SCMOC高20.65%、13.55%,平均绝对误差在各个时次也明显低于SCMOC。技巧评分的空间分布表明,订正后ecmwf在全省大部分地方均为正技巧,其中酒泉南部山区可达80%以上;而订正后CMA-MESO-3km的预报效果各个季节分布存在差异,主要体现在陇中和陇东南地区,冬春季以弱的正技巧为主,夏秋季基本为负技巧。另外,业务应用结果表明,对于转折性天气过程,使用该方法需要特别注意。

关键词：逐小时格点气温预报客观订正检验评估 ecmwf CMA-MESO-3km SCMOC

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区域蒸发波导及微波路径损耗预报与验证

电波科学学报 2022年第2期37卷 206-213页

作者：王淑文杨坤德杨帆史阳胡大卫西北工业大学航海学院西安710072 海洋声学信息感知工信部重点实验室西安710072

蒸发波导对近海面电磁波传播有重要影响,区域蒸发波导及微波路径损耗预报对评估海上雷达、通信、侦察等电磁系统的性能至关重要.本文基于美国国家环境预报中心的GFS预报产品和NAVSLaM蒸发波导预测模型,对我国南海海域进行了大面积蒸发... 详细信息

蒸发波导对近海面电磁波传播有重要影响,区域蒸发波导及微波路径损耗预报对评估海上雷达、通信、侦察等电磁系统的性能至关重要.本文基于美国国家环境预报中心的GFS预报产品和NAVSLaM蒸发波导预测模型,对我国南海海域进行了大面积蒸发波导预报,利用欧洲中期天气预报中心发布的ERA5再分析数据进行了对比,并结合电磁波传播抛物方程模型开展了微波在蒸发波导信道中的路径损耗预报;然后利用在南海北部的路径损耗测试链路,对预报结果的准确性及时效性进行了验证.再分析数据对比及海上试验验证结果表明,基于GFS数据开展的蒸发波导层中路径损耗预报,除个别异常点外,预报的路径损耗与实测值趋势相同,在前24 h结果与实测值较为吻合,误差在5〜10 dB,可以用于大面积蒸发波导层中路径损耗的预报.另外,试验发现,降雨会导致预报结果与实测数据有很大的误差,在进行电磁波传播计算时,应充分考虑雨衰、海面粗糙等海洋环境.

关键词：蒸发波导 GFS数据 ecmwf NAVSLaM蒸发波导预测模型电磁波传播抛物方程模型

基于GNSS和ecmwf的暴雪监测与预警方法研究

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基于GNSS和ECMWF的暴雪监测与预警方法研究

作者：胡卓中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近年来,山东半岛冬季暴雪频发,给当地的交通、社会生产和人们生活造成严重影响。水汽及其时空变化是天气和气候变化的主要驱动力之一,采用有效手段对区域上空大气水汽进行连续监测并及时做出灾害预警变得尤为重要。GNSS水汽具有高时空... 详细信息

近年来,山东半岛冬季暴雪频发,给当地的交通、社会生产和人们生活造成严重影响。水汽及其时空变化是天气和气候变化的主要驱动力之一,采用有效手段对区域上空大气水汽进行连续监测并及时做出灾害预警变得尤为重要。GNSS水汽具有高时空分辨率、低成本、不受天气状况影响的优势,目前基于GNSS的高精度水汽产品已在气象部门得到实际运用。欧洲中尺度数值天气预报模式(ecmwf)数据提供了全球范围的分层格网气象数据,可进行区域水汽的时空变化分析。本文以GNSS精密单点定位(PPP)和ECWMF数据水汽反演技术为基础,对GNSS水汽和ECWMF水汽信息提取及其在暴雪监测中的应用进行系统研究。对PPP估算的大气可降水量(PWV)的收敛时间进行了分析,并分别以ECWMF和探空数据为参考,对GNSS PWV进行了精度评价;利用中国沿海GNSS业务观测网环渤海站点观测数据和ECWMF数据,对山东半岛冬季暴雪前后水汽和气象要素的变化特征进行了详细分析。主要内容和结论如下:1.利用香港HKSC站点GNSS观测数据,采用PPP单、双向滤波处理方法,进行了GNSS PWV反演;分别以ecmwf和探空数据为参考,对PPP单、双向滤波处理得到的PWV进行了比较和精度分析。研究结果表明:1)GNSS PWV的平均收敛时间约为30分钟,对应的高程平均绝对误差为11cm;2)PPP双向滤波PWV明显优于单向滤波结果,其平均偏差分别减小25%和15%,均方根误差分别减小10%和7%。2.利用ECWMF数据,分层积分解算Tm和ZWD,对比Bevis模型与ECWMF积分解算的Tm值的差异;结合2014年12月7-8日的威海地区强降雪事件进行分析,地表水汽经过上升和下降,上升再下降的过程,并且降雪前降雪落区水汽均有5mm的增幅,水汽向东南方向经渤海转向沿东北移向威海。地表温度、相对湿度和比湿都经过先升高、降低、再升高降低的复杂变化,其中相对湿度和比湿都有明显的地域变化。3.利用2014年12月中国沿海GNSS观测网数据,对暴雪前后进行水汽分析,与ecmwf水汽对比,GNSS反演水汽能更精确地反演水汽的变化;计算ECWMF数据850h Pa水汽值,其占比将近达到70%,水汽基本分布在地面到850h Pa高度处,说明水汽的分布状态为上干下湿。分析850h Pa气象数据,当上下层温差逐渐变大,且850h Pa高度处气温降至-12℃左右,而且850h Pa的相对湿度和比湿达到一定条件,即不稳定的高湿层厚度出现较大增幅,则认为山东半岛海效应降雪即将发生。

关键词：精密单点定位大气可降水量暴雪监测 ecmwf

利用ecmwf资料和GPS反演水汽及雾霾的应用研究

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利用ECMWF资料和GPS反演水汽及雾霾的应用研究

作者：杨友森长安大学

学位级别：硕士

目前各省市陆续建立了CORS系统,CORS系统凭借着定位精度高、覆盖范围广、实时、全天候、时空分辨率高等优点,开始应用于地震、气象等各个方面。随着GPS气象学的成熟,CORS系统在气象方面的应用也越来越重要。目前GPS技术在气象方面的应... 详细信息

目前各省市陆续建立了CORS系统,CORS系统凭借着定位精度高、覆盖范围广、实时、全天候、时空分辨率高等优点,开始应用于地震、气象等各个方面。随着GPS气象学的成熟,CORS系统在气象方面的应用也越来越重要。目前GPS技术在气象方面的应用主要是用来反演大气中水汽含量,而雾霾是水汽和污染因子共同作用的结果,因此本文根据地基GPS反演水汽的基本原理,利用高精度解算软件GAMIT解算了河南CORS站的观测数据,分析了河南CORS系统和ecmwf资料在水汽和雾霾监测的应用,主要结论如下:(1)利用三种不同的精密星历产品计算河南CORS站的天顶对流层延迟和水汽含量,证明了实时反演河南水汽含量的可行性。(2)针对河南CORS站缺少反演水汽和雾霾所需气象数据的问题,利用ecmwf的气象资料内插河南地区的气象参数,经过精度分析对温度偏差过大的问题进行了改正。并利用实测-PWV和Radio-PWV对ecmwf-PWV结果进行了精度评定,结果表明ecmwf资料内插的气象数据具有较好的精度。(3)研究了河南地区雾霾与GPS水汽、气象因素、其他污染因子的相关性,并具体分析了相对湿度大小对于雾霾浓度的影响,这对河南地区雾霾治理具有一定的参考价值。(4)通过相关性的分析,利用多元逐步回归和BP神经网络的方法建立了河南部分地区的PM2.5浓度监测模型,并用实测的PM2.5数据对模型的精度进行了评估,结果表明模型预测精度较好,对于河南地区雾霾监测具有一定的实用参考价值。

关键词： CORS ecmwf 插值水汽雾霾

Optimized Numerical Model Based Assessment of Wave Power Potential of Marmara Sea

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Journal of Ocean University of China 2019年第2期18卷 293-304页

作者： ABDOLLAHZADEHMORADI Yasin OZGER Mehmet ALTUNKAYNAK Abdüsselam Hydraulics Division Department of Civil EngineeringIstanbul Technical University

Marmara Sea, located between Black Sea and Aegean Sea, is an important sea for ocean engineering activities. In this study, wave power potential of Marmara Sea was investigated using the third generation spectral wind-wave model MIKE 21 SW with unstructured mesh. Wind data was obtained from ecmwf ERA-Interim re-analyses wind dataset at 10 m with a spatial resolution of 0.1? for the period of 1994 to 2014. The numerical model was calibrated with measured wave data from a buoy station located in Marmara Sea. Mesh optimization was also performed to obtain the most suitable mesh structure for the study area. This study is the first that dealt with the determination of wave energy potential of Marmara Sea. The numerical model results are presented in terms of monthly, seasonal and annual average of wave power flux(k W m^(-1)). The maximum wave power flux is 1.13 kW m^(-1) and occurs in November. The overall annual mean wave power flux during 1994–2014 is found to be 0.27 kW m^(-1) in the offshore regions.

关键词： Marmara Sea MIKE 21 SW wave power potential ecmwf buoy wave data

利用ecmwf再分析数据验证PRECIS对中国区域气候的模拟能力

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中国农业气象 2004年第1期25卷 5-9页

作者：许吟隆 Richard Jones 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 Met Office Hadley Centrefor Climate Prediction and Research UK

本文利用1979-1983年的ecmwf再分析数据作为准观测侧边界条件驱动:Hadley气候预测和研究中心的区域气候模式系统PRECIS,验证PRECIS对中国区域的气候模拟能力。选择典型的观测站点北京模拟的日最高/最低气温、太阳短波总辐射和月均降水... 详细信息

本文利用1979-1983年的ecmwf再分析数据作为准观测侧边界条件驱动:Hadley气候预测和研究中心的区域气候模式系统PRECIS,验证PRECIS对中国区域的气候模拟能力。选择典型的观测站点北京模拟的日最高/最低气温、太阳短波总辐射和月均降水量与观测结果进行直接比较,显示:PRECIS具有很强的模拟地面气候季节变化的能力。全国740个台站的观测与模拟值的统计分析表明:尽管模拟的最高,最低气温在0℃附近有一‘锯齿’状的偏差,PRECIS能够很好地模拟全国范围最高/最低气温的型态分布特征;从全国范围看,模拟的降水值偏高,但显示出很强的模拟极端降水事件的能力;模拟的地面太阳短波总辐射与全国122个台站的观测结果的比较显示:PRECIS模拟的辐射值偏高,全国范围内约高22％。因此,当应用PRECIS输出结果进行气候变化的影响评价时,需要对模式的输出结果进行订正。

关键词： ecmwf 数据验证 PRECIS 中国区域气候模拟能力

Evaluation of ERA-Interim Monthly Temperature Data over the Tibetan Plateau

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Journal of Mountain Science 2014年第5期11卷 1154-1168页

作者： GAO Lu HAO Lu CHEN Xing-wei College of Geographical Sciences Fujian Normal University Fujian Provincial Engineering Research Center for Monitoring and Assessing Terrestrial Disasters Research Center for National Geographical Condition Monitoring and Emergency Support in the Economic Zone on the West Side of the Taiwan Strait College of Applied Meteorology Nanjing University of Information Science & Technology

In this study, surface air temperature from 75 meteorological stations above 3000 m on the Tibetan Plateau are applied for evaluation of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ecmwf) third-generation reanalysis product ERA-Interim in the period of 1979-2010. High correlations ranging from 0.973 to 0.999 indicate that ERA-Interim could capture the annual cycle very well. However, an average root-meansquare error(rmse) of 3.7°C for all stations reveals that ERA-Interim could not be applied directly for the individual sites. The biases can be mainly attributed to the altitude differences between ERA-Interim grid points and stations. An elevation correction method based on monthly lapse rates is limited to reduce the bias for all stations. Generally, ERA-Interim captured the Plateau-Wide annual and seasonal climatologies very well. The spatial variance is highly related to the topographic features of the TP. The temperature increases significantly(10°C- 15°C) from the western to the eastern Tibetan Plateau for all seasons, in particular during winter and summer. A significant warming trend(0.49°C/decade) is found over the entire Tibetan Plateau using station time series from 1979-2010. ERA-Interim captures the annual warming trend with an increase rate of 0.33°C /decade very well. The observation data and ERA-Interim data both showed the largest warming trends in winter with values of 0.67°C/decade and 0.41°C/decade, respectively. We conclude that in general ERA-Interim captures the temperature trends very well and ERA-Interim is reliable for climate change investigation over the Tibetan Plateau under the premise of cautious interpretation.

关键词：青藏高原温度数据评价中期天气预报变暖趋势第三代产品 ecmwf 气象观测站