摘要：针对台风利奇马(1909),分析中国气象局南海台风模式(CMA-TRAMS)和欧洲中期天气预报中心高分辨率模式(HRES)对台风快速增强的业务预报情况,并基于CMA-TRAMS,从水平分辨率、初始场和边界条件、物理参数化方案等角度设计并开展数值敏感性试验。CMA-TRAMS和HRES对“利奇马”增强具有一定预报能力,但对快速增强的速度预报明显低于实况,均不能满足24 h和12 h快速增强标准,可达到6 h快速增强标准。CMA-TRAMS采用3 km分辨率对“利奇马”移动路径和强度变化的预报效果优于9 km分辨率,但未改进快速增强预报效果;采用3 km嵌套9 km的方案,模式对台风快速增强的预报效果明显提升。采用MRF边界层参数化方案对台风路径、强度、快速增强的预报效果总体优于YSU方案。海温参数化结合32层垂直分辨率的初始场和边界条件的方案明显提高了快速增强预报效果,预报快速增强的频次、增强的最大速度更接近实况。分析表明,海温参数化方案使海气温差增大,在短时间内对大气、海洋之间的热量输送和交换有明显影响,海洋向大气输送的感热通量和台风内核区的潜热通量加强使内核更暖湿、气压负倾向增大,是预报效果改进的主要原因。

摘要：阵风预报对于输电铁塔线路设计、风力发电、建筑和桥梁设计以及航空气象安全等至关重要。目前,基于不同观测资料和计算方法,学者们给出了不同的阵风或阵风因子参数化公式,没有公认的一致结果。利用中国气象局南海(博贺)海洋气象科学试验基地离岸4.5 km和6.5 km的两个海洋气象观测塔在2008—2018年七个台风期间观测的10 Hz高频湍流脉动数据,分析了观测高度、平均时间、下垫面特征和大气稳定度对阵风因子计算结果的影响,研究了近海海上台风过程中阵风因子与平均风速和湍流特征参数的关系。不同于以往研究给出阵风因子是常数,给出了阵风因子随10 m风速变化的计算公式,为阵风预报及相关防灾减灾提供参考依据。

摘要：云对红外辐射传输过程有十分重要的影响,在资料同化过程中考虑云的作用,不仅可以改进大气参数的同化效果,还可以利用红外资料调整部分云参数,减小云参数的初始误差。在GRAPES-3DVAR(Global and Regional Assimilation and Prediction Enhanced System,全球/区域同化预报系统)基础上,增加云水含量、云冰水含量和云量作为同化系统控制变量,针对晴空、部分有云和完全有云等环境对MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,即中分辨成像光谱仪)的16个气象通道亮温进行了同化理想试验,结果表明当背景场模拟的亮温低于观测亮温时,分析场通过增温、减湿、减少云水含量、云冰水含量、云量可以达到升高模拟亮温的目的;反之可以降低模拟亮温;晴空环境下对温度、比湿的调整符合MODIS仪器的设计特点;有云环境下对云层以下的影响减弱。理想试验证实了在红外辐射资料同化过程中将云参数和大气参数同时作为同化系统控制变量,可以利用红外资料调整云参数和常规气象要素场,提高资料的利用率。

摘要：利用多台Eppley实验室的TUVR紫外辐射表,设计并进行比对观测试验,定量了解TUVR型辐射表测量误差来源及贡献,了解该辐射表性能,从而提出数据订正方法。试验结果表明:TUVR型辐射表测量误差来源于感应元件和散射片两部分;感应元件的衰减率y与使用时间t(月)呈线性关系。散射片的测量误差跟一个地区的污染状况有关。清洗后散射片透过率与原始水平的透过率仍能保持线性关系,不影响其余弦订正能力。订正后的结果与标准测量值相关显著。

摘要：为解决防雷装置传统人工检测周期长、成本高的问题,综合运用电子信息技术和互联网技术,设计实现了防雷装置在线监测平台。研究在线监测数据测量原理;用JAVA语言进行平台开发,综合运用多线程Reactor设计模式、IoTServer重定向、数据缓存、JavaScript语言系统二次开发等多种关键技术,实现了对接闪器、引下线、接地装置和电涌保护器(简称“SPD”)等防雷装置运行状态和性能参数的综合在线监测,并具备数据查询统计分析、设备管理和告警管理等功能。

摘要：为了确保系统安全可控,采用国产化ARM核心技术建设了一套全国产化高性能计算机系统,分析了系统架构设计完整性与系统性能指标,并结合碳源汇、环境气象和GRAPES等数值预报模式进行详细的应用测试分析。结果表明:该国产ARM架构高性能计算机系统完全解决了X86与ARM架构系统性差异问题,丰富了ARM体系的生态知识库,满足当前各种气象数值预报模式运行要求;以GRAPES模式为例,与天河Ⅱ号系统对比,相同节点数的计算性能提升了2.74倍,单位算力的能耗节约了55%,为解决数值预报模式高性能运算提供了自主可控的参考解决方案;以环境模式为例,与天河Ⅱ号系统对比,使用相同CPU核数运行相同模式时,耗时节约了24%以上。

摘要：利用二维变分同化（2DVar）方法，把南海海域（110．12～117．92°E，10．12～17．92°N）QuikSCAT散射计风场资料融合到区域高分辨率数值模式（华南中尺度天气预报模式GZMM）风场资料中，并利用独立的观测数据（西沙站海面风场观测值）对融合效果进行了检验。得到结论：（1）风场单点融合试验表明，风场融合设计方案基本合理；（2）与独立观测数据的偏差分析表明，融合后的风场在经向和纬向的均方根误差分别为2．59m／s、2．76m／s，明显好于模式风场（3．63m／s、2．81m／s）和散射计风场（2．79m／s、2．80m／s），这说明融合的风场优于模式风场和散射计风场；（3）与独立观测数据的相关性分析表明，融合后的风场在经向和纬向的相关系数分别为0．80和O．81，好于散射计风场（0．74和O．79），而比模式风场（0．91和0．94）的要差。最后讨论了均方根误差与相关系数不一致的可能原因。

摘要：在非均匀分层下,目前GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式中使用的垂直差分方案只能达到一阶精度。本文设计了一种适用于非均匀分层的二阶精度垂直差分方案,并将它应用于改进GRAPES模式动力框架的垂直离散化过程。一维廓线理想试验结果表明:二阶精度方案可以减少差分计算误差,而这种改进的幅度相对于差分计算本身引起的误差来说仍然是比较小的。通过密度流试验对修改后的模式动力框架进行测试,结果表明二阶方案可以保持模式动力框架的准确性和稳定性。进一步利用实际资料开展批量测试,发现二阶方案可以降低模式高空要素场的预报误差,而且这种改进随着预报时间的延长变得更为明显。最后选择一次典型的华南暴雨过程进行模拟,同样发现二阶精度方案对于48小时之后的降水会有一定程度的改进。

摘要：仿照实测探空,根据数值模式站点预报的气象要素设计了包含十种常用稳定度指数的斜T-lnP模式探空图。在综合评估的基础上,设计了一种模式探空的订正和产品的形成方法,并制作产品显示系统,它可以方便地提供地面站点模式探空和交互式模式探空的图形产品。模式探空产品的统计评估和具体强对流天气的个例分析中表明,模式探空产品对强对流天气预报有帮助。

摘要：论述了国内目前开展人工增雨改善空气质量的进展,分析了广东省开展人工增雨降低灰霾污染的基础条件和天气形势,认为从理论上通过人工增雨减少雾霾,改善空气质量具有一定的可行性。设计了广东省人工增雨改善空气质量的流程,提出依据云模式、区域空气质量模式和地面环境气象监测等多种平台制定作业内容和方案,并进行效果评估。