模式有效地形论文-刘一,陈德辉,胡江林,沈学顺,王光辉

模式有效地形论文-刘一,陈德辉,胡江林,沈学顺,王光辉

导读:本文包含了模式有效地形论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:数值天气预报,模式有效地形,滤波,平滑

模式有效地形论文文献综述

刘一,陈德辉,胡江林,沈学顺,王光辉[1](2011)在《GRAPES中尺度模式地形有效尺度影响的理想数值试验研究》一文中研究指出针对区域GRAPES模式,设计并实施了一系列不同属性气流条件下的二维与叁维理想数值模拟试验,通过比较分析不同尺度地形的模拟试验表明,模式地形尺度的选择对模式预报能力有着非常重要的影响;同时指出6倍格距的地形尺度可以认为是区域GRAPES模式的最高有效分辨地形尺度,6倍以下尺度的地形对该模式的预报能力是有害的,应该滤除,或通过次网格尺度地形参数化加以考虑。(本文来源于《热带气象学报》期刊2011年01期)

刘一[2](2009)在《GRAPES模式有效地形生成方法的影响试验研究》一文中研究指出动能谱分析表明,给定数值预报模式存在对实际大气运动的最高有效分辨尺度的问题。同样地,给定数值预报模式也存在对实际地形的最高有效分辨尺度的问题,也即模式有效地形问题。模式地形中若包含有模式无法正确“分辨”的次网格地形,不但对数值模式预报无益处,而且还会激发出“噪音”,对模式预报结果造成“有害”的影响。通常地,采用某种滤波平滑的方法对高分辨率的地形资料进行平滑,构造模式的有效地形。针对GRAPES模式来说,何种尺度的模式地形是最有效的?模式有效地形与模式格距存在何种关系?采用何种地形平滑的方法最有效?这些都是在GRAPES模式设计和实际应用中需要回答的基本问题。本文通过大量的数值对比试验,采用理想数值试验与实际个例敏感性试验相结合的方法,系统的研究分析了以下几个方面的问题:GRAPES模式最高可分辨地形尺度;五点平滑滤波方案和隐式切变滤波器的对比试验研究;GRAPES模式最有效模式地形的构造;模式有效地形应用对实际个例预报的改进等。并取得了如下主要结论:模式预报结果对模式地形尺度非常敏感。不同分辨率的数值预报模式需要选择恰当尺度的模式地形,才能减少地形“噪音”引起的虚假地形降雨,进而有效地提高模式的预报性能。理想数值试验结果表明,GRAPES模式使用10倍格距尺度的模式地形可以成功地获得过山气流的模拟试验结果,所模拟出的过山气流场的演变与采用大尺度模式地形所模拟出的结果一致,两者模拟出的地形地表拖曳力之比高达80%左右,两者几乎完全一致;若采用6倍格距尺度的模式地形,也能模拟出大尺度地形60%-80%的地表拖曳力,两者差异较小。可以近似地认为6倍格距的模式地形对GRAPES模式是有效的。当继续降低模式地形尺度时,结果差异很大,模拟结果急剧变差,所以,可以认为6倍格距是GRAPES模式的最高可分辨地形尺度。6倍以下格距的小尺度地形则需要过滤平滑去除,其影响作用需要通过次地形参数化技术加以考虑。对平滑滤波方案的研究结果显示,高阶低通隐式切变滤波器的滤波效果非常好,可以根据不同的需要,调节滤波参数,进而滤除模式无法辨别的小尺度地形。针对GRAPES模式,高阶低通隐式切变滤波器的滤波参数设置为p=5、ε=10时,就可以有效地滤除GRAPES模式无法分辨的小尺度地形(5Δx及其以下尺度的地形)。并利用高阶低通隐式切变滤波器对业务模式地形进行平滑滤波处理,将得到的高阶低通滤波地形与业务模式地形和五点平滑方案处理的模式地形(以下简称“五点平滑地形”)对比发现,高阶低通滤波平滑方案可以有效地滤除模式无法辨别的小尺度地形,对于模式能够分辨的地形尺度影响较小,而且较大程度的保存了业务模式地形复杂的地形变化特征。所以,高阶低通滤波方案可作为模式有效地形构造的通用方法,高阶低通滤波地形可以作为GRAPES模式的有效地形。对于这种构造GRAPES模式有效地形的通用方法也进行了连续一个月实际连续的试验。采用高阶低通滤波地形(即模式的有效地形)相对于业务模式地形预报的月平均降水将一些零星的降水区域滤除,预报结果更符合实况的降水分布。TS和BS评分也显示,高阶低通滤波地形预报结果的TS评分和BS评分均优于业务模式地形预报结果。高阶低通滤波地形使GRAPES中尺度区域模式对降水的预报能力得到了明显的改善。同时,对其他主要气象要素的预报结果也有了不同程度的改进。(本文来源于《中国气象科学研究院》期刊2009-05-01)

模式有效地形论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

动能谱分析表明,给定数值预报模式存在对实际大气运动的最高有效分辨尺度的问题。同样地,给定数值预报模式也存在对实际地形的最高有效分辨尺度的问题,也即模式有效地形问题。模式地形中若包含有模式无法正确“分辨”的次网格地形,不但对数值模式预报无益处,而且还会激发出“噪音”,对模式预报结果造成“有害”的影响。通常地,采用某种滤波平滑的方法对高分辨率的地形资料进行平滑,构造模式的有效地形。针对GRAPES模式来说,何种尺度的模式地形是最有效的?模式有效地形与模式格距存在何种关系?采用何种地形平滑的方法最有效?这些都是在GRAPES模式设计和实际应用中需要回答的基本问题。本文通过大量的数值对比试验,采用理想数值试验与实际个例敏感性试验相结合的方法,系统的研究分析了以下几个方面的问题:GRAPES模式最高可分辨地形尺度;五点平滑滤波方案和隐式切变滤波器的对比试验研究;GRAPES模式最有效模式地形的构造;模式有效地形应用对实际个例预报的改进等。并取得了如下主要结论:模式预报结果对模式地形尺度非常敏感。不同分辨率的数值预报模式需要选择恰当尺度的模式地形,才能减少地形“噪音”引起的虚假地形降雨,进而有效地提高模式的预报性能。理想数值试验结果表明,GRAPES模式使用10倍格距尺度的模式地形可以成功地获得过山气流的模拟试验结果,所模拟出的过山气流场的演变与采用大尺度模式地形所模拟出的结果一致,两者模拟出的地形地表拖曳力之比高达80%左右,两者几乎完全一致;若采用6倍格距尺度的模式地形,也能模拟出大尺度地形60%-80%的地表拖曳力,两者差异较小。可以近似地认为6倍格距的模式地形对GRAPES模式是有效的。当继续降低模式地形尺度时,结果差异很大,模拟结果急剧变差,所以,可以认为6倍格距是GRAPES模式的最高可分辨地形尺度。6倍以下格距的小尺度地形则需要过滤平滑去除,其影响作用需要通过次地形参数化技术加以考虑。对平滑滤波方案的研究结果显示,高阶低通隐式切变滤波器的滤波效果非常好,可以根据不同的需要,调节滤波参数,进而滤除模式无法辨别的小尺度地形。针对GRAPES模式,高阶低通隐式切变滤波器的滤波参数设置为p=5、ε=10时,就可以有效地滤除GRAPES模式无法分辨的小尺度地形(5Δx及其以下尺度的地形)。并利用高阶低通隐式切变滤波器对业务模式地形进行平滑滤波处理,将得到的高阶低通滤波地形与业务模式地形和五点平滑方案处理的模式地形(以下简称“五点平滑地形”)对比发现,高阶低通滤波平滑方案可以有效地滤除模式无法辨别的小尺度地形,对于模式能够分辨的地形尺度影响较小,而且较大程度的保存了业务模式地形复杂的地形变化特征。所以,高阶低通滤波方案可作为模式有效地形构造的通用方法,高阶低通滤波地形可以作为GRAPES模式的有效地形。对于这种构造GRAPES模式有效地形的通用方法也进行了连续一个月实际连续的试验。采用高阶低通滤波地形(即模式的有效地形)相对于业务模式地形预报的月平均降水将一些零星的降水区域滤除,预报结果更符合实况的降水分布。TS和BS评分也显示,高阶低通滤波地形预报结果的TS评分和BS评分均优于业务模式地形预报结果。高阶低通滤波地形使GRAPES中尺度区域模式对降水的预报能力得到了明显的改善。同时,对其他主要气象要素的预报结果也有了不同程度的改进。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

模式有效地形论文参考文献

[1].刘一,陈德辉,胡江林,沈学顺,王光辉.GRAPES中尺度模式地形有效尺度影响的理想数值试验研究[J].热带气象学报.2011

[2].刘一.GRAPES模式有效地形生成方法的影响试验研究[D].中国气象科学研究院.2009

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