导读:本文包含了中尺度大气模式论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:大气光学,光学湍流,中尺度大气模式,激光大气传输
中尺度大气模式论文文献综述
青春[1]（2017）在《利用中尺度数值气象模式预报大气光学湍流》一文中研究指出光学湍流效应是制约光电工程应用的重要影响因素,定量描述湍流效应与折射率结构常数(C_n~2)有关。对于具体的光电工程应用,一般可以用多种测量仪器进行C_n~2的实时实地测量,以定量分析湍流效应。然而,在许多光电工程的设计及可能的应用场景中,需要对应用场景的C_n~2进行大范围、长期系统地测量,这是测量仪器难以胜任的。近十多年来,利用中尺度数值气象模式获取大气光学湍流参数逐渐成为国际上较为关注的研究热点,为此我们尝试开展了利用数值气象模式(WRF)预报C_n~2廓线及其随时间变化特征的研究。本文总结了国内外C_n~2建模以及预报模型研究的基础上,开展了利用WRF模式预报丽江高美古天文观测站、茂名博贺海洋观测站、新疆库尔勒地区的C_n~2廓线以及不同下垫面(南海近海面、南极泰山站冰雪面、成都内陆等)C_n~2时间演变特征的研究。本文主要围绕WRF模式预报C_n~2的技术特点和难点以及可行性,开展了以下几方面的研究工作:1.详细介绍了 WRF模式基本情况包括模式框架、坐标方程、物理参数过程等,同时介绍了 WRF模式在PC机上的安装流程、初始场数据的使用以及调试运行等。2.用常规气象参数估算C_n~2廓线的方法主要是依据Tatarskii模式,而Tatarskii模式中外尺度是关键参数,但难以直接测量。研究对比了四种外尺度参数化模式(Dewan模式、Coulman模式、Sterenborg模式和HMNSP99模式)。用探空气球实测的常规气象参数估算的C_n~2廓线与湍流气象探空仪实测的C_n~2廓线进行对比。发现采用四种外尺度模式估算的C_n~2廓线无论在变化趋势上还是量级上,四种模式之间的差异都很大。发现在与外尺度有关的如温度梯度、风速梯度、Richardson数等几个参数中,加入了温度梯度和风速梯度的HMNSP99外尺度模式估算的C2与测量的C_n~2在变化趋势和量级上最为接近。3.基于WRF模式,结合Tatarskii模式和HMNSP99模式分别预报了高美古、茂名以及库尔勒等叁个典型地区的温度、风速和C_n~2廓线,并用湍流气象探空仪实测的相应廓线作为对比。结果表明:WRF预报的温度和风速廓线与叁个地区的探空实测结果非常接近,相关性可分别达到90%、80%以上。预报的C_n~2廓线基本满足C_n~2随高度变化的特征,相关性在75%左右,但C_n~2廓线的变化细节与实测值差异稍大。叁个典型地区气候类型各异,表现出的C_n~2廓线分布特征也具有明显的气候类型差异。总体来说WRF预报的高美古地区的C_n~2廓线要好于在茂名和库尔勒地区的预报值。4.以Monin-Obukhov相似理论为依据并结合Bulk空气动力学方法,利用WRF模式预报了中国南海近海面上、中国南极泰山站冰雪面上以及中国内陆成都地区近地面层常规气象参数(如温度、湿度、风速、风向,等)和C_n~2。用自动气象站和温度脉动仪实测的近地面层常规气象参数以及C_n~2作为对比验证,结果显示WRF预报的近地面层常规气象参数以及C_n~2与实测值吻合的较好,而且预报值能够准确地反映出近海面上,冰雪面上的常规气象参数以及C的日变化特征。使用了如平均偏差(Bias)、均方根误差(RMSE)、纠正偏差(σ)、相关系数(Rxy)、列联表等统计工具分析了预报值的稳定性和可靠性,其相关统计结果是令人满意的。成都、南海以及南极泰山站在一定程度上代表了陆地、海面以及冰雪面等典型的下垫面类型,从对比结果可以看出C_n~2的日变化特征具有显着的地域性差异。总体来看,WRF模拟冰雪面上的C_n~2与实测结果吻合的最好,海面上次之,陆地上最差。陆地上的环境更加复杂多变,测量点受周围影响较大,并且模式的水平分辨率有限,这些因素可能是陆地上预报值与测量值差异较大的原因。通过在高美古、茂名、库尔勒叁个典型地区以及陆地、海面、冰雪面等不同下垫面的C_n~2的估算预报和测量对比表明,利用WRF模式预报的C_n~2廓线和近地面层C_n~2在变化趋势和量级上与实测数据基本相符合,但在WRF模式预报的常规气象参数的空间分辨率和精度、不同下垫面的光学湍流参数化方法等方面还需要进一步的改进和完善。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01）
田济扬,刘佳,李传哲,于福亮[2]（2015）在《中尺度数值大气模式WRF在水文气象领域的研究》一文中研究指出近几年中尺度数值大气模式WRF迅速发展,其应用越来越广。为阐释WRF模式的机理,揭示其发展方向,为相关领域的研究人员提供参考,介绍了WRF模式系统构成,探讨和总结了物理参数化方案、数据同化方法、以及合理的空间尺度对WRF模式在水文气象领域的模拟预报效果的影响。相关研究表明:(1)针对不同区域、不同时段的研究应选取不同的物理参数化方案组合;(2)目前WRF模式常用的数据同化方法是叁维变分数据同化,混合数据同化方法是改进WRF模式模拟预报效果的发展方向;(3)并非水平分辨率越高,模拟效果越好,应依据实际情况选用合理的空间尺度;(4)WRF模式的模拟效果好、预报精度高,未来有着更加广阔的应用前景。(本文来源于《南水北调与水利科技》期刊2015年06期）
朱智慧,蔡晓杰,曹庆[3]（2015）在《上海中尺度大气模式(SMB—WARMS)海上风场预报检验》一文中研究指出利用ASCAT海面反演风场资料对SMB—WARMS中尺度模式的海面风场预报进行了检验,结果表明:对24h、48h和72h3个时次的风速预报,4级风的准确率(TS)最大,然后向风级的两端(0和9级)TS逐渐降低;3个预报时次的漏报率(PO)随风级增大逐渐增大,而空报率(FAR)随风级增大逐渐减小。3个预报时次的风向预报评分接近,为0.6左右。在月际变化上,对4级风,各月3个预报时次的TS、PO和FAR的变化规律都比较一致,TS在12月最小,PO在12月和4月出现较低值,FAR在12月份有明显的高值;11月和4月风向预报准确度较低。对4级风的预报,模式的24h预报准确率TS在东海中部和南部较高,48h在东海北部、南部海域和台湾岛东南海域较高,72h在东海中部海域和台湾岛以东海域较高。3个预报时次的风向预报评分在低纬度海域要高于高纬度海域。风速的24h、48h和72h预报在台湾海峡都存在最大的均方根误差,为3.5~4m/s。(本文来源于《大气科学研究与应用》期刊2015年01期）
刘树华,刘振鑫,郑辉,缪育聪,陈笔澄[4]（2013）在《多尺度大气边界层与陆面物理过程模式的研究进展》一文中研究指出本文以大气边界层物理、大气动力学、土壤物理、水文学和生物物理等理论为基础,研发了一系列适用于不同时空尺度的大气边界层与陆面物理过程模式:(1)基于地表能量和水分平衡方程,构建了新一代北京大学陆面物理过程模式(Land Surface Physics Process Model of Peking University,LSMPKU);(2)基于城市街谷冠层结构以及相应物理过程,构建了北京大学单层城市冠层模式(Modified Single Layer Urban Canopy Model of Peking University,UCMPKU);(3)基于计算流体力学理论,构建了北京大学街区尺度模式(Block Scale Model of Peking University,BSMPKU).通过模拟研究表明:上述模式在各自的时空适用尺度上均能很好地模拟出相应尺度上的主要大气物理过程,在与其他同类模式的对比实验中表现出明显的改进和提高.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2013年10期）
关皓,周林,薛彦广,张阳[5]（2012）在《南海中尺度大气-海流-海浪耦合模式的建立及应用》一文中研究指出考虑到我国南海特殊的战略位置和复杂的海气相互作用特征,基于中尺度大气模式(MM5)、区域海洋模式(POM)和第叁代海浪模式(WW3),利用消息传递的并行编程方案,建立了适用于我国南海海区的中尺度大气-海流-海浪叁元耦合模式系统,将该系统用于对南海典型台风过程的模拟研究。结果表明:耦合模式运行高效稳定,较好模拟了两次台风过程,与非耦合大气模式相比,提高了对台风路径和强度的模拟准确率;耦合模式模拟出了上层海洋对台风系统的响应特征,在台风中心附近,海面温度降低,海表流场和海浪场增强,相对于台风路径,响应具有右偏性;耦合模式中的波浪效应增强了海表应力,阻碍了台风系统的发展,增强了海面降温幅度和海流近惯性振荡的振幅。大气-海流-海浪耦合模式系统是研究南海中尺度海-气相互作用,提高南海区域气象水文预报能力的一种有效手段。(本文来源于《热带气象学报》期刊2012年02期）
张宇[6]（2010）在《中尺度数值模式大气边界层多尺度特征模拟能力分析与研究》一文中研究指出水平分辨率的提高是改进数值天气模式大气模拟能力的重要途径,研究分辨率提高对气象数值模式模拟能力的影响对于解决目前模式的不足和进一步提高模式的模拟能力具有十分重要的意义。本文从分析高水平分辨下数值模式再现大气运动多尺度细节这一较新的角度来探讨这一问题。文中利用2001年7月在我国内蒙古奈曼旗农牧交错带进行的国家973研究计划“我国未来生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究”大气边界层观测试验数据。首先分析该地区的边界层大气运动基本尺度细节特征。然后应用ARPS (Advanced Regional Prediction System)中尺度数值模式,以NCEP分析资料为初始场和边界场,设计一个九重嵌套的数值模拟试验,提取不同分辨率下u、v、w、θ、p气象要素的模拟结果,并应用谱分析、小波分析等方法探讨不同分辨率下的模拟能力差异。最后应用WRF(Advanced Research Weather Research and Forecasting Model)中尺度数值模式,在同一地区以NCEP分析资料为初始场和边界场,设计叁个四重嵌套的数值模拟试验,每个试验采用不同的边界层参数化方案。提取不同参数化方案下10m风u、v分量和2m温度t的模拟结果并应用谱分析、小波分析等方法探讨不同方案下的模拟能力差异。研究结果表明：实际大气运动中存在多尺度特征,不同物理量的尺度特征表现有较大差异,温度等受外在周期因子影响较直接的物理量尺度特征更明显稳定,而风的多尺度特征较弱且更不稳定。天气变化在尺度分析中表现为中小尺度的突变信息,而且能在大尺度特征上增强或抑制局部特征信息。数值模式在高分辨率群组和低分辨率群组中都存在冗余分辨率,具体的冗余分辨率要视模拟对象的尺度特征而定。本文研究中除接近50km、20km和3km外的水平分辨率都为冗余分辨率,在这些分辨率上模拟结果并不会有显着改变。此外随着分辨率的提高数值模拟结果的整体可信度也越来越低,单纯的提升水平分辨率对改善大气模拟效果的影响有限。在各个试验方案下模式对自由大气的模拟能力都要强于低层大气。数值模式对尺度特征较强的物理量如温度等在各分辨率和参数化方案下的模拟结果都较好,而特征较弱的物理量如风等则较差。采用相同基本理论的参数化方案间模拟结果较为接近。各边界层参数化方案在高分辨率下都能够在不同程度上再现观测中出现的尺度细节特征。但从整体上看各方案的模拟能力普遍不强,对边界层风的模拟能力犹弱,不过白天的模拟结果相对好于夜间。模拟所得的风廓线随时间的演变要明显比实测更加剧烈,模拟出的风廓线风速也要普遍大于实测。边界层数值模拟结果中较大尺度特征信息要强于实际观测中的相同尺度特征信息,而较小尺度信息则比实际观测要弱。(本文来源于《兰州大学》期刊2010-06-30）
关皓,王汉杰,邓文彬,周林[7]（2010）在《南海中尺度大气-海流-海浪耦合模式的建立及应用》一文中研究指出本文基于大气模式MM5、海洋模式POM和海浪模式WW3,利用消息传递的并行编程模式建立了适用于我国南海海区的中尺度大气-海流-海浪叁元耦合模式系统;利用耦合模式系统对南海两次典型的台风过程进行模拟研究,检验耦合模式的性能。结果表明:耦合模式运行高效稳定并较好的模拟了两次台风在南海的活动过程,提高了对台风路径和强度的模拟准确率;耦合模式模拟出了上层海洋对台风系统的响应特征,台风中心附近海面温度降低,海表流场和海浪场增强,这些响应具有右偏性。耦合模式系统对于促进南海的海气相互作用研究,提高南海水文气象灾害的预测(报)能力具有重要作用。(本文来源于《“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集》期刊2010-06-29）
张宇,郭振海,张文煜,黄鹤[8]（2010）在《中尺度模式不同分辨率下大气多尺度特征模拟能力分析》一文中研究指出本文利用不同水平分辨率下的中尺度大气数值模式ARPS(Advanced Regional Prediction System)模拟我国内蒙古奈曼旗农牧交错带2001年7月23日18时至27日18时天气演变过程,以研究中尺度模式水平分辨率提高对多种时空尺度天气过程,尤其是更小时空尺度过程的模拟改进。为此,本文提取不同分辨率下u、v、w、θ、p气象要素的模拟结果进行分析。秩和检验和方差分析表明,模式分辨率提高对气象五要素的模拟具有一定的影响,但对不同要素的影响程度有所不同,其中,对p、θ、w影响最大,对u、v的影响次之,对流层下部和边界层对分辨率最为敏感,对流层中上部次之。谱分析和小波分析都表明分辨率的提高有利于再现大气运动的多尺度特征,但在不同大气分层和不同模式变量中又有所不同。总的来说,高层效果好于低层,具有强周期变化规律的变量效果好于周期性弱的变量。(本文来源于《大气科学》期刊2010年03期）
徐萍,高山红[9]（2010）在《ATOVS反演数据在大气中尺度模式MM5中的同化试验》一文中研究指出基于中国海洋大学卫星地面站接收到的NOAA系列卫星数据,利用1种神经网络反演方法获取大气温度、湿度及风矢量垂直廓线数据。以2004年第14号台风"云娜"为例,在中尺度气象模式MM5中运用松弛逼近法对这些反演数据进行了一系列同化试验。结果表明:仅同化温度与湿度的效果比同时同化风矢量、温度与湿度的效果好;台风的路径与强度有所改善,不采用人造涡旋方案时同化效果相对采用人造涡旋方案时更能体现出改进作用。(本文来源于《中国海洋大学学报(自然科学版)》期刊2010年02期）
许利明,吴晓庆,王英俭[10]（2008）在《利用中尺度天气预报模式预报大气光学湍流》一文中研究指出光学湍流的预报在光学工程应用中具有重要意义,而国内尚未开展这方面工作。简要介绍了中尺度天气预报模式MM5及其框架和坐标系统,并结合Dewan光学湍流参数化方法预报了合肥、库尔勒和东山48 h的折射率结构常数,给出了各个时刻的湍流廓线和折射率结构常数时间剖面图。预报结果符合折射率结构常数随高度变化的量级和趋势的一般特征,但各地的廓线形状存在差异,简要分析了差异产生的原因。由于未有实测对比,结果还需要进一步的实验进行检验以便日后实际应用。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2008年04期）
中尺度大气模式论文开题报告
（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：
近几年中尺度数值大气模式WRF迅速发展,其应用越来越广。为阐释WRF模式的机理,揭示其发展方向,为相关领域的研究人员提供参考,介绍了WRF模式系统构成,探讨和总结了物理参数化方案、数据同化方法、以及合理的空间尺度对WRF模式在水文气象领域的模拟预报效果的影响。相关研究表明:(1)针对不同区域、不同时段的研究应选取不同的物理参数化方案组合;(2)目前WRF模式常用的数据同化方法是叁维变分数据同化,混合数据同化方法是改进WRF模式模拟预报效果的发展方向;(3)并非水平分辨率越高,模拟效果越好,应依据实际情况选用合理的空间尺度;(4)WRF模式的模拟效果好、预报精度高,未来有着更加广阔的应用前景。
（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。
中尺度大气模式论文参考文献
[1].青春.利用中尺度数值气象模式预报大气光学湍流[D].中国科学技术大学.2017
[2].田济扬,刘佳,李传哲,于福亮.中尺度数值大气模式WRF在水文气象领域的研究[J].南水北调与水利科技.2015
[3].朱智慧,蔡晓杰,曹庆.上海中尺度大气模式(SMB—WARMS)海上风场预报检验[J].大气科学研究与应用.2015
[4].刘树华,刘振鑫,郑辉,缪育聪,陈笔澄.多尺度大气边界层与陆面物理过程模式的研究进展[J].中国科学:物理学力学天文学.2013
[5].关皓,周林,薛彦广,张阳.南海中尺度大气-海流-海浪耦合模式的建立及应用[J].热带气象学报.2012
[6].张宇.中尺度数值模式大气边界层多尺度特征模拟能力分析与研究[D].兰州大学.2010
[7].关皓,王汉杰,邓文彬,周林.南海中尺度大气-海流-海浪耦合模式的建立及应用[C].“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集.2010
[8].张宇,郭振海,张文煜,黄鹤.中尺度模式不同分辨率下大气多尺度特征模拟能力分析[J].大气科学.2010
[9].徐萍,高山红.ATOVS反演数据在大气中尺度模式MM5中的同化试验[J].中国海洋大学学报(自然科学版).2010
[10].许利明,吴晓庆,王英俭.利用中尺度天气预报模式预报大气光学湍流[J].大气与环境光学学报.2008