中尺度数值模式MM5V2评介

由于中尺度数值模式 MM5 V2本身的进步和目前能提供给中尺度数值模式的资料越来越多 ,使中尺度数值模式系统在灾害性天气的预报方面成为一个重要的手段。从 MM5 V2的两大部分 ,模式初始化和预报模式出发 ,全面分析和总结中尺度数值模式的特点 ,并对中尺度数值模式未来发展做一些有益的探讨。

第五代PSU/NCAR中尺度模式系统(MM5)介绍V:预报模式(MM5模块)

文章对MM 5预报模块的结构 ,原理及主要功能作了较为详尽的介绍。为了考察模式对暴雨过程的预报能力 ,以 1996年 8月河北特大暴雨为例进行数值试验。试验结果表明 :MM 5模式可以正确地模拟这次大暴雨的直接影响系统及其环流背景形势的演变和发展 ,其暴雨中心的强度和落区与实际比较接近。

中尺度数值模式(MM5V3)在沈阳区域气象中心的试用

简单介绍了沈阳区域气象中心在微机上调试和试用中尺度数值模式 MM5 V3的情况 ,MM5 V3在前、后处理上使用 Fortran 90编程 ,与 MM5 V2有一定差别。利用T1 0 6 L1 9资料和常规探空报形成经、纬网格的初值预处理场和侧边界 ,代入模式前处理系统中。模式运行完毕后 ,预报产品直接进入 MICAPS、Vis5 d、Grads系统 ,进行图形显示。在 2 0 0 0年汛期试用中发现 ,MM5 V3对东北地区的强降水过程有一定的预报能力。预报评分表明 ,MM5 V3的降水预报结果和 MM5 V2互有优劣 ,总体来看 ,MM5 V3的预报质量略高于 MM5

中尺度数值预报模式(MM5)在海面风场预报中的应用

本文简要介绍了在工作站上运行有限区域海面风场数值预报业务化系统的情况。该系统以MM5V3作为主要框架,选定了积云对流和边界层参数化方案,准备了三种侧边界方案,以确保有限区域海面风场数值预报业务化的运行。半年多的准业务运行表明,系统运行稳定,海面风场预报效果较好,除能直接给有关业务单位参考外,还提供给有关海洋数值预报模式使用。

中尺度大气模式MM5简介

本文介绍了中尺度非静力大气模式 MM5 的动力框架、模式物理过程计算和参数化方法以及模式系统流程。

中尺度数值模式MM5的四维变分资料同化系统

应用伴随方法求解以数值预报方程作为约束条件的四维变分资料同化方案 ,关键问题是如何构造伴随模式。以中尺度数值模式 MM5为例 ,讨论了如何用伴随码技术建立 MM5伴随模式 ,以及伴随模式系统中权重、尺度因子的选取 ;最后对 MM5伴随模式系统进行了梯度检验 ,并利用实际资料进行四维变分资料同化试验。试验表明该系统有较强的同化能力 ,能够提高 MM5降水预报的准确性。

中尺度数值天气预报模式MM5分布式并行计算

中尺度数值预报模式是进行中尺度天气预报的有效手段。中尺度模式MM5是国际上应用最广泛的中尺度预报模式之一。数值天气预报的巨大计算量和实效性要求必须通过高性能分布式并行计算来实现。分析了MM5串行算法的特点,研究了其并行算法的实现,讨论了算法的一些改进,给出了MM5模式在分布式并行巨型计算机上的测试结果。

基于中尺度模式MM5下的海洋蒸发波导预报研究

蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,由于其分布范围广、发生概率大,被认为是对海上电子设备影响最为显著的波导类型,成为各国海军竞相研究的焦点。然而由于其形成机制复杂,且在近岸沿海地区由于海陆分布不均,以及海岸地形和海陆风等因素的作用,会造成蒸发波导的近岸效应,这种效应会影响蒸发波导高度诊断的准确率。目前国内外蒸发波导诊断模式有P-J模式、MGB模式、NPS模式、Babin模式等,但其基本原理都是依赖Monin-Obukhov相似理论,只是用于确定近地层通量和特征尺度的方法不同,且仅适用于定常和水平均匀的开阔海域,并没有考虑到蒸发波导的近岸效应。针对这一问题,文中在Babin模式的基础上引入张强、胡隐樵的通量廓线关系(非线性修正因子αv)与阵性风速wg,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围扩展到近岸沿海地区和甚低风速条件下。此外在中尺度模式MM5的基础上,耦合改进的Babin模式,发展建立了一个海洋蒸发波导高度预报模式,并对预报模式进行数值模拟,利用2002年5月25—26日福建平潭岛的海上大气实测数据与雷达探测结果对预报模式输出结果进行了验证。验证结果表明:在0—48小时内模式输出值与实测值拟和较好且变化规律一致,预报蒸发波导高度平均误差为0.193;且蒸发波导高度预报结果与雷达实际探测结果一致。

用于极地的中尺度大气模式Polar MM5的改进和检验

介绍了一个用于极地研究的中尺度大气模式———Polar MM5,阐述了该模式区别于标准的中尺度大气模式MM5的动力学和物理特征。利用Polar MM5获得了10 d的模拟结果表明,Polar MM5能较好地模拟高纬度地区近地面气象变量特征,尤其是对近地面温度和水汽混合比可得到高精度模拟结果,证实了在高纬度地区对标准MM5所进行的物理参数化方案的改进是切实有效的。

中尺度模式MM5在山西预报业务中的应用

介绍了山西省气象台在微机上调试和试用中尺度数值模式MM5V3的情况,包括模式的特点,运行状况,以及对2002年汛期降水个例的预报检验,并对6月和9月的降水预报分量级评分,分析模式预报优劣。

MM5中尺度预报模式利用不同初始场模拟黄淮气旋结果的集成

选取三个黄淮气旋个例,分别以NCEP和T213客观分析场作为初始场,利用MM5模式对这些个例进行了模拟。将两种初始场模拟的黄淮气旋中心位置、中心强度和黄淮气旋前一时刻的实况位置作为输入,构建用于预测气旋中心位置和中心强度的人工智能神经元网络。发现:使用人工智能神经元网络可以较好地集成不同初始场下MM5模拟的黄淮气旋中心位置和强度,提高模式预报精度。

新一代Penn State／NCAR中尺度数值模式MM5

新一代ＰｅｎｎＳｔａｔｅ／ＮＣＡＲ中尺度数值模式ＭＭ５王鹏云（中国气象科学研究院）美国宾州大学（ＰｅｎｎＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）和国家大气研究中心（ＮＣＡＲ），从七十年代中期起研制的ＰｅｎｎＳｔａｔｅ／ＮＣＡＲ中尺度数值模式ＭＭ４（早期为ＭＭ...

MM5中尺度模式及其微物理过程

按照模块功能,介绍了MM5中尺度模式中各个子模块的主要作用,描述了模式中微物理过程的对流参数化方案和显式方案,为模式在研究和预报应用提供参考。

利用MM5V3中尺度预报产品对松花江流域面雨量的客观预报

利用黑龙江省MM5V3中尺度数值预报模式产品对松花江流域的面雨量进行预报并与其它预报进行了比较,发现MM5V3模式对面雨量有一定的预报能力,可以作为预报员的参考。同时也是对面雨量预报客观化、定量化的一个有益的尝试。

MM5中尺度模式在工作站上的实现

介绍了 MM5 V3模式系统在 Dell Precision45 0工作站上运行的硬件及软件环境 ,及 Linux操作系统安装的要点及技巧 ,简要说明了 MM5

利用MM5V3模式模拟大气波导产生的准确率分析

基于MM5V3中尺度天气预报模式建立了低空大气波导模拟平台,利用FNL再分析数据与GTS数据对东海海区大气波导分布进行了七个月的模拟。通过那霸、石垣和南大东岛3个站点的实测结果与模拟结果的比较,计算了波导发生的模拟准确率,统计分析了波导随时间的变化。结果表明,MM5V3模式能够较好的模拟出大气波导的产生和变化,尤其是模拟范围广、强度大的波导效果更好。

在微机上运行MM5V3模式系统

介绍了 MM5 V3模式系统概况 ;说明了在微机上运行该系统所需的硬件及软件环境 ;给出 pgf90 Fortran编译器及 NCAR Graphics图形处理软件包的获取及安装方法 ;着重介绍了 MM5 V3模式系统的安装和运行要点 ;简要说明了 MM5 V3模式输出结果在 Vis5

MM5模式显式微物理方案的对比分析

介绍了MM 5中的显式云物理方案 ,详细分析了Goddard、Reisner和Schultz方案的物理过程特点和存在的不足。这些云物理方案的多个微物理过程的描述不是很合理 ,对粒子的自动转化过程都采用阈值 ,且对雪、霰和雨的数浓度只进行诊断计算。Reisner方案的物理过程相对全面 ,预报量也较多 ,但仍存在一定的不足。通过对 1992年Andrew台风个例的模拟 ,发现尽管Reisner方案的物理过程比Goddard和Schultz方案全面 ,但模拟的台风眼最低气压和地面最大风速并没有优势。所以单一物理过程描述的改善不一定立即带来模式预报成效的提高 。

MM5模式在热带气旋模拟中的应用

本文利用3重嵌套的中尺度非静力模式MM5系统,对热带气旋Winnie(1997)在我国登陆前后路径和强度演变进行了数值模拟。模拟结果表明,通过合理地选择Bogus的初始强度和模式启动时间,能较准确地模拟热带气旋登陆前后移动路径和强度演变,所选个例路径模拟误差仅为54.5km。