气象降水分布图制作中的插值算法研究

针对气象服务中气象要素色斑图制作要求准确而美观的特点,以及现有插值算法不能满足该需求的现状,文章在分析了各类常用插值算法的基础上,借鉴人工天气图的思路提出了一种基于Cressman算法的优化算法,并对优化插值算法的关键技术问题进行了讨论,最后通过实际应用展示了这种算法的应用效果。实际结果表明应用该算法所得制图效果美观,增强了降水分布图的准确性和客观性,满足业务应用的要求与系统建设的需要。

Multiquadric方法在中尺度气象资料客观分析中的应用

利用浙江省中尺度自动站的温度资料,引入已广泛应用于测绘、地球物理、地图绘制等领域的Multiquadric插值法,并与目前气象领域内采用较多的Cressman方法进行比较,分析两者在不同站点分布和数量下对实况场的逼近程度,并对Multiquadric中的自由设定参数进行讨论。结果表明,总体而言,Multiquadric方法的均方根误差小于Cressman方法。当站点数为100时,两者差异达0.3℃;当站点数>1000时,Multiquadric方法相对Cressman的改进已经<1%,两者差异非常小。在站点数较少或是站点间隔较大的情况下,Cressman方法较易产生虚假中心,而Multiquadric方法则更加接近实况。Multiquadric平滑参数λ可以被认为是一种低通滤波器,它将高频波滤去,留下较大尺度的系统,同时冷暖空气温度中心的强度随着平滑强度的增加也逐渐减弱。Multiquadric参数c存在一个上限值,当c大于或小于该值时,客观分析结果表现出不同的敏感度。

青藏高原地区FGGEⅢb资料相对湿度场的分析与订正及其对预报影响的数值试验

本文用Ｃｒｅｓｍａｎ逐步订正法和青藏高原气象科学实验资料对高原地区１９７９年６—８月中６０个时次的ＦＧＧＥⅢｂ级资料相对湿度场进行了订正和分析，然后利用一有限区域数值模式，选择两例高原低涡过程，用订正前后的ＦＧＧＥⅢｂ相对湿度资料分别作初始湿度场进行了７２ｈ和４８ｈ预报试验。结果表明：高原地区相对湿度的高值区位于其东南部，然后向西北逐渐递减，低值区位于高原西部。ＦＧＧＥⅢｂ相对湿度场能较好地反映高原东部的分布，但在高原西部比实际明显偏大。订正高原上的初始湿度场（ＦＧＧＥⅢｂ相对湿度场）能明显改进高原地区的降水和形势预报，对环流的影响可达到高原东侧并波及高原的南北侧地区，显示了加密高原西部资料的重要性。

面向无测风区域的复杂地形风场模拟研究

由于气象站点的布设受经济、地形、技术等因素限制,使得某风能资源丰富的无测风区域缺少气象站点数据,无法进行风场模拟。针对这一问题,尝试用NCEP再分析风速数据代替传统的气象站点数据,根据NCEP再分析风速数据的栅格数据特点,提出了一种面向无测风区域的复杂地形风场模拟方法。该风场模拟方法以SRTM DEM数据和NCEP再分析风速数据为数据源,首先通过均值变点分析法获取反映无测风区域地形起伏特点的最佳统计单元,得到无测风区域复杂地形的地形起伏度;然后对Cressman插值方法进行改进,将地形起伏度引入到权重函数中,并根据交叉检验中均方根误差最小原则求解权重函数中参数的最优解;最后将最优解代入权重函数中对风场进行加密。实验结果表明:风场模拟结果与气象站点风速之间的相关系数为0.7782,模拟风速的变化趋势与实测风速基本一致;风电场选址区主要建设在模拟风速较大的地区,十分符合风电场一般建设在风能资源丰富的地方的特点,间接验证面向无测风区域的复杂地形风场模拟方法是有效的。