摘要：北京城市气象研究院初步发展了3 km分辨率的华北对流尺度集合预报系统。为构建适用于该系统的初值扰动,设计了观测随机扰动方案,并与全球集合预报动力降尺度背景场相结合,利用三维变分同化方法构建了集合资料同化(EDA)初值扰动;开展了EDA方案在华北对流尺度集合预报系统中的批量试验,并与动力降尺度初值扰动方法进行了对比。结果表明:观测扰动构建方法合理,能够产生与观测误差量级相当且正态分布的观测扰动;动力降尺度方法初始离散度较大,EDA方案如果同化单一未扰动观测会约束各成员的集合离散度,而同化扰动观测之后相对于同化单一观测而言离散度增加,且基于观测扰动的EDA初值扰动场能够代表背景场和观测的不确定信息;从统计检验结果来看,相对于动力降尺度,EDA初值扰动方法可以大幅减少短预报时效的预报误差,集合离散度略有减少,而集合概率技巧评分具有较明显提升;降水概率预报检验结果表明EDA方法能够显著改善动力降尺度方法对强降水的漏报现象,对于局地降水的量级和时段具有更准确的预报能力;试验时段内的统计降水评分结果也表明,不管是小雨、中雨还是大雨量级,EDA方法均能够获得更好的概率预报评分效果。

摘要：目前关于精密露点仪温湿度参数的期间核查方法研究较少,为此,文中提出一种合理、可行的精密露点仪期间核查方案。该方案包括核查时所需的实验室环境条件、核查标准及配套设备、核查测量点的确定、核查频次的确定、核查方法的设计和核查结果的验证等。其次,以型号为S-1M/S-1S的精密露点仪作为核查对象,以型号为SWJ-KB的数字温度计作为其温度参数的核查标准,以型号为HYHMP155A的湿度传感器作为其湿度参数的核查标准,对该核查方案的合理性与可行性进行验证。结果表明,所设计方案能够实现对精密露点仪的通用技术和温湿度参数计量性能的核查,并将后续的核查结果与首次的核查结果进行比较,确保精密露点仪的计量性能在两次溯源间隔内可得到持续、有效的控制。

摘要：基于WRF模式和GSI同化系统,构建了一套同化预报系统,研究常见的两种同化方法3DVar(threedimensional variational)和3DEnVar(three-dimensional ensemble-variational)的应用,开展不同的嵌套区域采用不同的同化方法对模式预报效果的影响研究。基于本系统,分别设计三组试验,评估不同的同化方案对2019年8月第11号台风“白鹿”在华南地区造成强降水的模式预报和分析同化效果。个例试验结果表明:在双层嵌套模式中,两层均采用3DVar同化方法的试验对“白鹿”登陆前后所带来的小雨、中雨量级降水落区的模拟存在优势;而两层均采用3DEnVar同化方法的试验则对强降水落区和强度预报把握度更好,特别是对暴雨、大暴雨等强降水事件中心位置的模拟与实况更接近,且降水评分最优。此外,3DEnVar同化方法所构建的背景误差协方差具有明显的流依赖特性,并且对形成强降水的相关气象要素场包括垂直风场、温度场和湿度场的预报中均有较好的表现。

摘要：结合锡林郭勒盟地面基础气象数据库建设的成功经验,描述了地市级地面气象基础数据库设计目标和技术路线,总结了其设计原则、数据构架,采用三重安全策略保护以及非连接方式访问数据源,使数据库的安全性和访问效率得到保障,由此实现了开放式的气象信息共享服务。

摘要：基于智能网格预报和多源资料融合分析网格实况产品,研发自动化决策气象服务制作和产品可视化展示技术,提高精细化决策气象服务产品制作效率和服务水平。在建立影响内蒙古地区主要气象灾害的决策气象服务敏感性分析启动阈值基础上,采用Quartz技术对智能网格产品要素值进行检测,实现以格点区域范围显示的自动启动。利用WebGIS的OpenLayers技术研发出网格格点气象要素数据可视化动态展示。根据需求设计自治区、盟市、旗县三级不同层级色斑图和格点图下载及图形自动生成功能。采用PostgresSQL分布式集群数据库快速统计方法实现智能网格实况数据统计、计算和查询。对网格格点气象要素展示和预报效果进行实验与检验,结果表明启动阈值检测、数据显示、图形下载均能够准确客观地展示,智能网格预报图与站点实况图进行对比分析结果准确。

摘要：L波段探空雷达方位、仰角的标定通常借助北极星和经纬仪来完成,对其正确性缺乏可靠有效的检验工具,本文利用高精度的太阳位置算法,采用Python语言进行程序设计和封装,根据台站实际经纬度、太阳赤纬角和时差,从理论上计算出太阳实时位置去标定雷达天线指向,并在多个台站进行了测试和偏差分析,其精度为≤0.3°,参考国内新一代天气雷达天线波束指向定标技术指标(≤0.3°),其精度达到相关业务要求。同时,该算法软件还能为探空员日常检查雷达性能,判断雷达有无故障提供更为快捷的手段,确保探空资料的可靠性。

摘要：在同化系统中使用更合理的背景误差协方差对于得到更良好的同化效果至关重要。首先采用NMC方法针对中国区域构建更适合WRF-ARW区域预报系统的B矩阵,并对比分析了其与GSI同化系统预设的NCEP预报系统的B矩阵在分析变量间的平衡关系、分析控制变量的标准差、水平和垂直特征尺度等方面的特征差异。参照这些特征差异设计单点观测试验、背景误差协方差调优参数敏感性试验,确定针对中国区域构建B矩阵的最佳调优参数。并讨论其对一次季风低压强降水天气过程的循环同化和预报效果的影响。结果表明,采用最佳调优参数使用针对中国区域构建B矩阵的试验(Sen6)对V风分量场和相对湿度场的预报性能改进显著,同时也引出了GSI同化系统背景误差协方差参数调优(尤其是水平特征尺度参数调整)的两难问题。在此基础上,采用Hybrid同化方法使用针对中国区域构建B矩阵的循环同化试验(Hyb3)可以进一步改善预报效果,并在一定程度上修正个例模拟雨带的位置。