资料同化对雾数值模拟的影响

利用中尺度数值预报模式MM5对2009年发生在山西省的几次雾天气过程进行了数值模拟,研究同化不同的探测资料对雾天气过程模拟的影响,结果表明:(1)不同方案模拟的2m温度均比实际观测温度低;(2)相比于未作资料同化的模式试验,同化了观测资料的试验模拟的结果更加接近实况;(3)地面观测资料同化对模拟的结果改进不是很明显;(4)同化高空资料比同化地面资料更有利于模拟雾天气过程,模拟不同高度的温度更接近实测,且低层液态水含量增加.因此,必须在山西省高速公路大雾数值预报系统中必须同化高空探测资料,以提高预报的准确性.     

2013年度第十届中国青年女科学家奖获得者 孟智勇

<正>孟智勇,女,现任北京大学物理学院大气与海洋科学系研究员,主要从事强对流灾害性天气的研究工作。孟智勇博士与合作者建立的中尺度集合卡尔曼滤波资料同化系统采用多物理参数化集合方案,有效估计了系统的模式误差,为提高中尺度灾害性天气预报的准确性作出了贡献。该系统经完善已运用于世界上多     

挥手间气象万千——记中国海洋大学“筑峰第一层次”特聘教授、青岛海洋科学与技术国家实验室“鳌山人才卓越科学家”张绍晴

<正>专家简介:张绍晴,美国气象学领域耦合资料同化研究专家,现任中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室教授。因在大气—海洋耦合资料同化和初始化研究方面所作出的杰出贡献,曾荣获美国国家海洋大气管理局杰出研究论文奖、美国联邦商业部研究和发展金牌奖。针对大气—海洋耦合资料同化过程中存在的协调性与平衡性问题,以及全球气候耦合资料同化系统建设中所存在的问题,曾在Nature     

基于WRF中尺度模式青海黄南州冰雹预报方法的研究

文章利用NCEP再分析资料、高空资料、黄南州地面观测资料等,及WRF模式对黄南州的冰雹天气过程进行数值模拟和诊断分析,得出不同天气类型下黄南冰雹概念模型及相关预报指标,这对提高冰雹灾害性天气预报准确率是有很大的帮助。     

客观化精准化预报技术发展前景

依托国家气象科技创新工程,着力发展高分辨率天气气候业务模式,构建以数值模式为基础、以资料同化应用技术和数值预报解释应用技术为支撑的客观化精准化预报预测技术体系。     

推动“世界屋脊”灾害性天气上游预警系统

联合国世界气象组织（WMO）WWRP计划（World Weather Research Programmed）近期确定最大限度改进以天气预报技术为目标,发展以此为项目的敏感区观测方法及其观测系统,特别长江洪涝预报是其中最关键的科学问题之一。近年来,欧美国家的科学家研究发现,对于某一所关心的高影响天气预报对象,在其上游地区存在着对应的预报敏感区域（sensitive region）,该敏感区域的观测对改进预报质量有着最大的贡献。如果能及时地在该敏感区域实施加密观测并获取资料,然后将这些资料同化到数值模式中,     

卫星云图云的识别特征及其在天气预报技术中的应用

本文概述了气象卫星提供的可见光云图、红外云图、水汽图各自的特点,以及卫星云图上几类云或云型的识别特征,分析表明卫星云图可以识别不同的天气系统,确定它们的位置,估计其强度和发展趋势,为天气分析和预报提供依据.卫星云图所提供的资料弥补了常规探测资料的不足.运用静止卫星水汽图、云图资料,500hPa环流形势作为背景场,对比我国数值天气预报的24h、36h形势预报,建立了西北地区暴雨和强对流天气预报诊断模型,旨在为预报员准确预报天气提供依据.     

中尺度层状云系数值预报模式的业务化应用试验

将引进的中尺度层状云系数值预报系统应用于内蒙古中部人工增雨基地实际业务,根据近几年的个例分析和近一年的运行结果表明系统运行稳定、功能实用,时降水场、云场具有一定的预报能力,对降水量也有较好的预报能力,可为人工影响天气作业决策及天气预报等业务领域实时提供多种预报指导,为云物理科学研究、降水机制研究提供多种微观和宏观参考.     

基于尺寸设计变量的声场-结构耦合系统的敏度分析

本文应用有限元方法对声场-结构耦合系统进行数值模拟和灵敏度分析.通过在结构设计阶段数值方法的研究,对耦合系统基于尺寸设计变量的特征频率和特征向量的灵敏度进行了分析,并通过数值算例的结果表明了算法的正确性,可为耦合系统的声学性态优化设计提供理论和算法基础.     

地球空间环境的野外科学观测研究

地球空间包括地球中高层大气、电离层和磁层,其环境变化深刻影响着人类生活,如空间灾害性事件的发生,可能危害地面电网安全,造成星地无线电通讯中断。在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院等部门支持下,北京空间环境国家野外科学观测研究站通过研制和发展一批具有国际先进水平的观测仪器,建立了电离层、中高层大气和地磁等多学科综合观测台链,并开发成功新的探测模式和诊断技术,实现对我国上空多种空间环境参量的科学观测,揭示其区域特征和空间精细结构与变化,推动数据服务于原创科学研究和空间天气预报保障任务。基于观测数据,通过发展理论模式,采用数据分析与数值模拟相结合等研究方法,系统研究了大气层-电离层耦合、磁层-电离层耦合和太阳辐射的光电离光化学3类最为重要的驱动过程对电离层变化性的影响和控制作用。     

探索和分析定量降水预报技术研究

定量降水预报(也可称为QPF)是天气预报系统当中最为重要的部分之一。自二十世纪以来,定量降水预报技术得到了稳步发展,该技术的提升不得不归功于数值模式的不断发展,以及预报员对于相关模式下各类产品应用能力的不断提高。相对于传统的预报技术而言,基于数值模式的定量降水预报可以提供更为准确的天气信息。本文将对定量降水预报技术进行探索和分析。     

华北地区暴雨诊断分析与数值模拟研究现状

对部分国内外有关华北暴雨天气诊断分析和数值模拟的研究现状进行了综述,总结得出:①华北暴雨通常在一定的大尺度大气环流背景下发生,但大尺度环流并不能直接导致暴雨的发生,暴雨的直接影响系统是中尺度天气系统;②高低空急流的耦合作用和地形作用与华北暴雨的关系十分密切;③中尺度数值模式WRF对华北暴雨进行模拟“再现”,可以通过其输出的高分辨率结果对暴雨发生发展的机理作出更加精确的分析和研究。     

为导航通信提供保障——太阳射电爆发干扰导航通信监测预报

<正>与传统的"天气"概念不同,空间天气则是将物理环境等参数更往外推,是一个近地空间环境变化的概念。它与行星大气层内的天气截然不同,涉及太阳表面、日冕、太阳风、地球磁层、电离层和热层在内这一复杂系统的状态和物理条件。它可影响天基和地基技术系统的运行和可靠性,危及人类的健康和生命。太阳是距离地球最近的恒星,其一直通过微波、红外线、可见光照射、紫外线以及高能粒子等不同辐射向地球输送能量,使得地球上的生命活动得以     

中国气象卫星的发展及应用

文章回顾了中国气象卫星的发展历史、所提供的服务和应用。中国气象卫星是在全球气象卫星发展的浪潮中发展起来的。经过40多年的发展,极轨和静止两个系列的气象卫星已经业务运行。中国的气象卫星工程由卫星、运载火箭、发射、测控和地面应用5大系统组成。地面系统作为气象卫星工程大系统中的重要组成部分,对卫星应用效益起重要的作用,在卫星发射后对卫星有效荷载进行运行管理,实施从卫星下传数据的接收、处理、分发、应用和服务。中国气象卫星投入业务运行以后,为改善天气预报、环境监测和短期气候预测提供了有用的信息。在天气预报领域,为台风、暴雨、冰雹 、暴雪、沙尘暴、龙卷风等灾害性天气的预报提供了更有力的手段;在短期气候预测领域,提供了更多有用的参数,如海表水温、雪盖、植被指数等;在环境监测领域,在洪涝、森林草原火情、沙尘暴、雪灾和海冰等监测中发挥了重要作用。现阶段,中国气象卫星面临的最大机遇和挑战在于提高产品的精度,为定量应用服务。其内容涵盖气象卫星的空间段和地面段,并且与数值天气预报本身也有密切的关系。气象卫星为数值天气预报提供全球资料,数值预报模式为气象卫星提供定量产品推导的背景场。气象卫星与数值天气预报协同工作,才能促进气象卫星应用水平的提高。     

大气运动的非线性稳定与不稳定问题研究

大气运动的非线性不稳定与稳定性 ,分别与天气的剧烈变化和持续性异常密切相关 ,其研究是数值天气预报、短期气候预测的基础 ,属于大气科学、地球流体力学与非线性科学的交叉学科领域。我们将能量 Casimir方法与现代非线性偏微分方程理论中的非线性先验估计方法有创新性地结合起来 ,在该领域取得了突出的成果。该成果获 2 0 0 1年中国科学院自然科学奖一等奖     

果洛地区一次大～暴雪天气过程分析

2008年10月26日下午～28日上午果洛州全州发生大～暴雪天气过程。本文从该次天气过程的天气系统的演变、水汽条件和动力条件、T213数值预报释用等方面进行了分析,为以后的短期降雪天气预报提供了分析思路。     

方兴未艾的冰冻圈科学分支学科——冰冻圈气候学

20世纪80年代以来,现代气候系统理论的建立和发展推动了冰冻圈科学和气候学的交叉融合,进而催生了冰冻圈气候学。冰冻圈的形成演化和地球气候有着密切关系。冰冻圈不仅是一定条件下气候的产物,其变化也影响到天气和气候,影响人类社会经济和可持续发展。冰冻圈气候学就是研究冰冻圈变化与大气圈的互馈作用及其物理机制的科学。文章从介绍冰冻圈气候学的发展历史入手,系统阐释冰冻圈气候学的基本概念和学科特点。冰冻圈气候学重点研究冰冻圈在天气气候及大气环流形成与变异中的作用、冰冻圈-大气圈相互作用的过程与机理、气候系统和冰冻圈模式的发展、气候变化与冰冻圈变化的预估,以及冰冻圈气候学对经济社会的服务功能。继续深化对冰冻圈和大气圈相互作用过程与机理的认识,推动陆地冰冻圈、海洋冰冻圈和大气冰冻圈过程参数化方案向精细化、定量化、复杂性方向发展,特别是重点考虑冰冻圈不同分量和要素非线性作用的时空尺度,发展耦合冰冻圈过程的全球与区域气候系统模式是冰冻圈气候学的未来发展趋势。     

我国数值预报系统能预报全球天气

中国气象局副局长矫梅燕近期宣布,由我国自行研制的GRAPES全球数值天气预报模式系统投入准业务运行、公布代码。经过专家评审,该系统在技术上已经与国际先进水平相当,标志着我国可以使用自己的数值预报系统进行全球尺度的天气预报。     

读黄土的书--访刘东生院士

地球环境的三部书 世上比"天气"更加难以捉摸的东西恐怕很少,尽管专业人员非常努力,我们还是有许多嘲弄天气预报准确度的笑话.不过,预测三天后某地是否会下雨,实际上是预报中最困难的一种,"降水概率"才是一个有用的词.预测很久以后地球气候的大趋势,或许倒要容易些.下一个冰期会在何时出现?全球变暖会达到什么程度?如果我们能知道在漫长历史中发生了什么,就有可能预言未来.在两极、海底和陆地上,都存在着地球环境变迁的长期记录,这就是目前发现的三部最完整的地球气候史书:极地冰芯、深海沉积物和中国黄土.     

黄河流域人地系统耦合机理与优化调控

人地系统耦合是地球系统科学研究的前沿领域,是区域可持续发展的重要理论基础。面向黄河流域生态保护与高质量发展国家重大战略需求,亟待需要聚焦人地系统耦合机理与调控途径,揭示黄河流域人水关系演变及社会—水文—生态系统动态。采取调查观测、遥感监测、统计分析、模型模拟等手段,识别变化环境下的水—粮食—能源关联与协同优化机制,发展人地系统耦合模型,提出流域人地系统统筹优化调控方案。从而为黄河流域可持续发展与协同治理提供科学依据,推动我国跻身地球系统科学研究的国际前沿。