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Seasonal Forecasts of Precipitation during the First Rainy Season in South China Based on NUIST-CFS1.0
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作者 Sinong LI Huiping YAN Jing-Jia LUO 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2023年第10期1895-1910,共16页
Current dynamical models experience great difficulties providing reliable seasonal forecasts of regional/local rainfall in South China.This study evaluates seasonal forecast skill for precipitation in the first rainy ... Current dynamical models experience great difficulties providing reliable seasonal forecasts of regional/local rainfall in South China.This study evaluates seasonal forecast skill for precipitation in the first rainy season(FRS,i.e.,April–June)over South China from 1982 to 2020 based on the global real-time Climate Forecast System of Nanjing University of Information Science and Technology(NUIST-CFS1.0,previously known as SINTEX-F).The potential predictability and the practical forecast skill of NUIST-CFS1.0 for FRS precipitation remain low in general.But NUIST-CFS1.0 still performs better than the average of nine international models in terms of correlation coefficient skill in predicting the interannual precipitation anomaly and its related circulation index.NUIST-CFS1.0 captures the anomalous Philippines anticyclone,which transports moisture and heat northward to South China,favoring more precipitation in South China during the FRS.By examining the correlations between sea surface temperature(SST)and FRS precipitation and the Philippines anticyclone,we find that the model reasonably captures SST-associated precipitation and circulation anomalies,which partly explains the predictability of FRS precipitation.A dynamical downscaling model with 30-km resolution forced by the large-scale circulations of the NUIST-CFS1.0 predictions could improve forecasts of the climatological states and extreme precipitation events.Our results also reveal interesting interdecadal changes in the predictive skill for FRS precipitation in South China based on the NUIST-CFS1.0 hindcasts.These results help improve the understanding and forecasts for FRS precipitation in South China. 展开更多
关键词 seasonal forecast of precipitation first rainy season in South China global climate model prediction
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Simulation and Projection of Changes in Rainy Season Precipitation over China Using the WRF Model 被引量:4
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作者 王树舟 于恩涛 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 2013年第4期577-584,共8页
The Weather Research and Forecasting (WRF) model is used in a regional climate model configuration to simulate past precipitation climate of China during the rainy season (May-September) of 1981-2000, and to inves... The Weather Research and Forecasting (WRF) model is used in a regional climate model configuration to simulate past precipitation climate of China during the rainy season (May-September) of 1981-2000, and to investigate potential future (2041-2060 and 2081-2100) changes in precipitation over China relative to the reference period 1981-2000. WRF is run with initial conditions from a coupled general circulation model, i.e., the high-resolution version of MIROC (Model for Interdisciplinary Research on Climate). WRF reproduces the observed distribution of rainy season precipitation in 1981-2000 and its interannual variations better than MIROC. MIROC projects increases in rainy season precipitation over most parts of China and decreases of more than 25 mm over parts of Taiwan and central Tibet by the mid-21st century. WRF projects decreases in rainfall over southern Tibetan Plateau, Southwest China, and northwestern part of Northeast China, and increases in rainfall by more than 100 mm along the southeastern margin of the Tibetan Plateau and over the lower reaches of the Yangtze River during 2041-2060. MIROC projects further increases in rainfall over most of China by the end of the 21st century, although simulated rainfall decreases by more than 25 mm over parts of Taiwan, Guangxi, Guizhou, and central Tibet. WRF projects increased rainfall of more than 100 mm along the southeastern margin of the Tibetan Plateau and over the lower reaches of the Yangtze River and decreased rainfall over Southwest China, and southern Tibetan Plateau by the end of the 21st century. 展开更多
关键词 WRF model dynamical downscaling rainy season precipitation interannual variation
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2003年江淮汛期多模式短期集合预报方法研究 被引量:13
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作者 陈超辉 王铁 +2 位作者 谭言科 李崇银 许园春 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期449-457,共9页
利用AREM、MM5和WRF模式为试验模式,由对短期天气预报结果影响颇大的积云参数化方案和边界层方案构成15个集合预报成员,开展有限区域多模式短期集合预报在我国汛期时段的应用与研究。分别研究了单个模式集合预报和多模式集合预报在2003... 利用AREM、MM5和WRF模式为试验模式,由对短期天气预报结果影响颇大的积云参数化方案和边界层方案构成15个集合预报成员,开展有限区域多模式短期集合预报在我国汛期时段的应用与研究。分别研究了单个模式集合预报和多模式集合预报在2003年汛期(7月)预报中的应用,预报对象主要包括降水、500 hPa位势高度和700 hPa相对湿度。试验结果表明:(1)由AREM、MM5和WRF模式构成的多模式集合对以上要素的集合预报总体效果比其任一单个模式的集合预报效果好;(2)对于降水的集合预报,单个模式的集合平均结果对多模式集合预报效果有影响。且对于不同的降水临界值影响不同;当降水临界值较小时,单模式集合平均结果对多模式集合效果影响较小;当降水临界值较大时,影响较大,甚至可以影响多模式集合的集合平均预报成败;(3)对于降水、500 hPa位势高度和700 hPa相对湿度,其单个模式以及多模式的48 h集合预报对确定性预报的改善度都比24 h的显著。(4)对于形势预报和相对湿度预报,多模式集合预报效果明显比同期T213模式的预报水平高。 展开更多
关键词 数值模拟 集合预报 多模式集合 江淮汛期 汛期降水
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多模式短期集合降水概率预报试验 被引量:13
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作者 陈超辉 王铁 +2 位作者 谭言科 李崇银 许园春 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期206-214,共9页
利用AREM、MM5和WRF3个中尺度数值模式,通过积云参数化和边界层方案组合构成15个集合成员,对中国2003年7月汛期降水分别采用平均法、相关法、Rank法开展多模式短期集合降水概率预报试验。结果表明:用上述3种方法制作的多模式短期集合概... 利用AREM、MM5和WRF3个中尺度数值模式,通过积云参数化和边界层方案组合构成15个集合成员,对中国2003年7月汛期降水分别采用平均法、相关法、Rank法开展多模式短期集合降水概率预报试验。结果表明:用上述3种方法制作的多模式短期集合概率预报都能对降水落区及中心做出较准确的预报,但平均法和相关法易使降水落区虚假放大,Rank法则能较好地刻画降水落区边界及强度,其概率预报效果优于平均法和相关法结果。采用BS(Brier score)、RPS(ranked probability score)评分和ROC(relative operating characteristic)曲线对3种方法的降水概率预报效果评价时发现,对某一临界值等级的概率预报,3种方法结果差异较小;但对某一天降水概率预报结果的综合评价表明,Rank法显著优于前两种方法;降水强度大、范围广的降水的RPS评分和各级的BS评分较高,表明多模式降水概率预报也具艰巨性。 展开更多
关键词 集合预报 多模式集合 江淮汛期 汛期降水 概率预报
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1998年中国科学院大气物理研究所气候与环境预测研究中心汛期暴雨短期数值预测 被引量:6
5
作者 陈红 孙建华 +5 位作者 贝耐芳 王俊 张宝严 杜长萱 蔡则怡 赵思雄 《气候与环境研究》 CSCD 1998年第4期95-102,共8页
对1998年夏季汛期(6~8月)天气过程进行了分析;在6~8月期间用IAP-ETA暴雨数值预报模式进行了每天的24小时的降水实时预报;首次采用从Internet网上获取的NCEP资料,作为初值。预报的结果表明,ETA... 对1998年夏季汛期(6~8月)天气过程进行了分析;在6~8月期间用IAP-ETA暴雨数值预报模式进行了每天的24小时的降水实时预报;首次采用从Internet网上获取的NCEP资料,作为初值。预报的结果表明,ETA坐标有限区域模式对暴雨预报有较好的参考价值;NCEP资料是有用的,尤其是在高原和广大海洋资料稀少地区。 展开更多
关键词 eta坐标模式 夏季汛期降水
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三维变分同化在一η坐标中尺度模式预报中的应用 被引量:10
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作者 张万诚 肖子牛 郑建萌 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第1期70-76,共7页
将中国气象局的GRAPES三维变分系统与-η坐标中尺度模式结合,对模式初始场进行同化前后对比试验,研究η坐标中尺度模式对云南降水的预报能力,并用于2002年5月10~15日00:00云南雨季开始降雨过程的模拟试验。试验结果表明,三维变分... 将中国气象局的GRAPES三维变分系统与-η坐标中尺度模式结合,对模式初始场进行同化前后对比试验,研究η坐标中尺度模式对云南降水的预报能力,并用于2002年5月10~15日00:00云南雨季开始降雨过程的模拟试验。试验结果表明,三维变分同化方案目标函数收敛快,采用同化方案的η模式预报的强降水中心、分布范围、预报精度比不进行同化的效果好。 展开更多
关键词 -η坐标中尺度模式 GRAPES 三维变分同化 云南雨季 降水预报试验
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华南前汛期降水异常年水汽输送特征分析 被引量:6
7
作者 李莹 原文杰 +4 位作者 徐倩倩 胡润杰 李军利 梅雪英 李侠丽 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第2期501-509,共9页
基于华南地区76个站点的逐日降水资料及NCEP再分析资料,采用拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLIT_4),分析了1980—2011年华南前汛期锋面降水和季风降水的水汽输送轨迹、主要源地及不同源地水汽贡献率。结果表明:锋面降水阶段气流轨迹主... 基于华南地区76个站点的逐日降水资料及NCEP再分析资料,采用拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLIT_4),分析了1980—2011年华南前汛期锋面降水和季风降水的水汽输送轨迹、主要源地及不同源地水汽贡献率。结果表明:锋面降水阶段气流轨迹主要有来自西北太平洋的东风气流、阿拉伯海-孟加拉湾的西风气流和欧亚大陆的西北冷空气。在锋面降水偏多年,西北太平洋的东风气流水汽输送贡献为69%,比偏少年多14%,阿拉伯海-孟加拉湾的西风气流输送贡献为20%,比偏少年少10%,此阶段受来自西北太平洋的水汽影响较大。季风降水阶段气流轨迹主要有来自北印度洋的越赤道气流、西北太平洋的东风气流和欧亚大陆的西北冷空气,在季风降水偏多年,来自北印度洋的越赤道水汽输送贡献为88%,比偏少年多18%,而西北太平洋的水汽输送贡献为7%,比偏少年少15%,此阶段受西南越赤道气流的水汽输送影响较大。 展开更多
关键词 华南前汛期 拉格朗日轨迹模式 降水异常 水汽输送
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华南复杂地形下GRAPES_Meso 3 km对流尺度模式前汛期精细化降水预报评估 被引量:9
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作者 陈静 庞波 +4 位作者 吴政秋 陈法敬 陈雨潇 刘昕 马雅楠 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期99-111,共13页
为深入认识GRAPES_Meso(Global/Regional Assimilation and Prediction System)3 km对流尺度区域模式对华南前汛期精细化降水的预报性能,为模式改进及业务应用提供参考依据,利用广东省86个站点逐小时观测降水资料和国家气象信息中心多... 为深入认识GRAPES_Meso(Global/Regional Assimilation and Prediction System)3 km对流尺度区域模式对华南前汛期精细化降水的预报性能,为模式改进及业务应用提供参考依据,利用广东省86个站点逐小时观测降水资料和国家气象信息中心多源融合降水资料,针对广东省复杂地形特点,结合距海岸线的远近及站点地形特点,将86个站划分为沿海东部、沿海西部和内陆地区三个子区域,采用二分类降水预报检验方法,定量评估了2020年5月18日—6月18日华南前汛期降水预报效果。结果显示,GRAPES_Meso 3 km模式精细化降水预报技巧受广东复杂地形影响较大,广东沿海东部和内陆地区24 h时累积降水的小雨、中雨、大雨量级预报成功指数(Threat Score,TS)、公平成功指数(Equitable Threat Score,ETS)评分高于沿海西部地区,尽管暴雨预报评分具有此相同特征,但三个子区域的暴雨预报评分总体较低;从3 h累积降水预报评分看,沿海东部、沿海西部及内陆地区等三个子区域存在明显的日变化特征,但是沿海东部及西部与内陆地区表现有所不同,沿海东部和西部降水预报评分夜间较低(预报偏差偏高),白天相对较高(预报偏差偏低),而内陆地区则是夜间较高(预报偏差偏低),白天相对较低(预报偏差偏高)。沿海西部预报评分相对较低的原因是由于检验时段内广东地区存在一个弱的风切变,而沿海西部大部分地区正好处于切变线南侧的温度高值区控制,但模式模拟该区域的日平均温度较实况偏低,导致沿海西部模式预报降水空报较多,降低其降水预报技巧。 展开更多
关键词 华南前汛期 GRAPES对流尺度模式 精细化降水预报 检验评估
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非静力AREM模式设计及其数值模拟Ⅱ:数值模拟试验 被引量:3
9
作者 程锐 宇如聪 +3 位作者 徐幼平 王斌 宋帅 顾春利 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-12,共12页
在程锐等(2018)中,我们完成了非静力AREM(Advanced Regional Eta-coordinate Model)模式动力框架设计。本文将通过理想和实例试验检验其模拟能力。设计理想试验并通过与国际成熟的中尺度非静力框架比较,直接检验非静力AREM三维动力框架... 在程锐等(2018)中,我们完成了非静力AREM(Advanced Regional Eta-coordinate Model)模式动力框架设计。本文将通过理想和实例试验检验其模拟能力。设计理想试验并通过与国际成熟的中尺度非静力框架比较,直接检验非静力AREM三维动力框架在细致分辨率(约1 km)下的模拟性能。可以看出,非静力AREM与ARPS(Advanced Regional Prediction System)、WRF(Weather Research and Forecasting Model)模拟出类似的积云对流结构及演变特征,从而基本确证了本文发展的非静力框架的正确性。结合原静力平衡模式的初始化和物理参数化过程,形成非静力AREM模式系统。台风实例模拟表明,粗分辨率下静力、非静力AREM模式性能接近;但在高分辨率下,非静力明显优于静力模式。我们还开展了批量降水试验检验,对非静力AREM模式性能进行了进一步的验证。 展开更多
关键词 AREM模式 非静力动力框架 理想试验 台风模拟 降水检验
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雨季降水对浙江井头山深埋土遗址地下水位的影响 被引量:1
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作者 唐晓武 费敏亮 +2 位作者 俞悦 梁家馨 孙国平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期598-606,612,共10页
以中国沿海埋藏最深、年代最早的典型海岸贝丘遗址——井头山遗址为例,对2018年6月至2020年11月处于发掘阶段的考古基坑地下水位进行持续监测,通过有限差分法预测基坑地下水位,分别探讨基于2018年和2020年的近5~30年降水数据预测地下水... 以中国沿海埋藏最深、年代最早的典型海岸贝丘遗址——井头山遗址为例,对2018年6月至2020年11月处于发掘阶段的考古基坑地下水位进行持续监测,通过有限差分法预测基坑地下水位,分别探讨基于2018年和2020年的近5~30年降水数据预测地下水位的可行性,分析在不同降水条件下地下水位场演化规律.结果表明:基于2018年与2020年的近5、10、30年降水数据均可有效模拟地下水位,其中近30年降水数据为最佳降水边界条件,平均相对误差为5.73%,且有77.78%的数据平均相对误差不超过10%;主雨季期间梅雨季持续降水及台风强降水易造成地下水位预测值偏高,旱季造成地下水位预测值偏低;基坑内地下水位场在开挖后期逐步演化形成矩形分布. 展开更多
关键词 土遗址 雨季降水 水文地质模型 地下水位
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卫星遥感降水潜热的查表法和物理反演法简介 被引量:2
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作者 李锐 傅云飞 黄辰 《暴雨灾害》 2021年第3期259-270,共12页
降水所释放的潜热是驱动全球大气环流主要的能量来源,是太阳能向大气热动力能转化的重要途径。准确测量降水云中各高度层的潜热释放率是人类长期努力而未实现的目标。本文阐述了降水潜热在气候系统水循环和能量平衡中的重要意义,以及已... 降水所释放的潜热是驱动全球大气环流主要的能量来源,是太阳能向大气热动力能转化的重要途径。准确测量降水云中各高度层的潜热释放率是人类长期努力而未实现的目标。本文阐述了降水潜热在气候系统水循环和能量平衡中的重要意义,以及已有的对热带降水潜热垂直结构的理解和共识,并介绍了遥感降水及其潜热三维结构的主要卫星计划和传感器。特别分析了卫星遥感降水潜热的两大类方法,即查表法和物理反演法。对美国宇航局的CSH算法、日本空间局的SLH算法以及中国科学技术大学的VPH算法的原理做了较为详细的介绍,着重分析了不同算法的思路、特点、适用性和不确定性。 展开更多
关键词 降水潜热 卫星反演 云解析模式 物理反演 中国雨季降水
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用均生函数预测模型预报降水的若干试验 被引量:4
12
作者 张万诚 解明恩 王宇 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 1998年第3期271-275,共5页
基于均生函数的处理原则,对目前常用的均生函数逐步筛选模型、主成分模型进行预报试验,提出带逐步筛选的主成分模型,并用变化辐度较大的降水序列对三种模型进行若干预测试验。结果表明:逐步筛选的主成分模型优于主成分模型,在对不... 基于均生函数的处理原则,对目前常用的均生函数逐步筛选模型、主成分模型进行预报试验,提出带逐步筛选的主成分模型,并用变化辐度较大的降水序列对三种模型进行若干预测试验。结果表明:逐步筛选的主成分模型优于主成分模型,在对不同预报步长的预测试验中也表明,逐步筛选的主成分模型在预测效果以及模型的稳定性方面都是较好的。 展开更多
关键词 均生函数 汛期雨量 降水预报 预测模型
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黄河源区雨季降水与汛期径流量重建及其千年尺度下的演变特征 被引量:3
13
作者 王文卓 张建云 +3 位作者 陈峰 贾本有 吴淑君 王国庆 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期868-880,共13页
黄河源区年内降水集中,洪水风险大,重建源区雨季降水和汛期径流量对于提高径流预报预测精度及防洪防灾具有重要科学意义和应用价值。本文利用黄河源区及周边筛选的16个树轮年表,采用嵌套主成分层次贝叶斯回归模型,估算参数后验分布替代... 黄河源区年内降水集中,洪水风险大,重建源区雨季降水和汛期径流量对于提高径流预报预测精度及防洪防灾具有重要科学意义和应用价值。本文利用黄河源区及周边筛选的16个树轮年表,采用嵌套主成分层次贝叶斯回归模型,估算参数后验分布替代固定值以考虑不确定性,重建了黄河源区过去1160 a的雨季降水;提出了基于年径流的分类占比回归模型,以考虑汛期径流量与年径流量的一致性,将黄河源区汛期径流量展延至公元159年。结果表明:①嵌套主成分层次贝叶斯回归模型的误差缩减值(E_(R))和有效系数(E_(C))评价指标值均显著高于0,分类占比回归模型的E_(R)和E_(C)值最高分别达0.90和0.88,重建结果可靠性较高;②即使在千年尺度下,1979—1985年亦是较为不寻常的汛期高径流量时期。 展开更多
关键词 雨季降水重建 汛期径流重建 树木年轮 嵌套主成分层次贝叶斯回归模型 分类占比回归模型 黄河源区
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华南前汛期降水预测模型及其预测试验 被引量:6
14
作者 黄颖 金龙 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期753-757,共5页
将中国华南区域分为东、西2个区,对每个区(8个站)的前汛期(4—6月)平均降水量作自然正交展开(EOF),选取各区累积方差贡献超过75%的前4个主分量作为预报分量。再利用偏最小二乘回归方法结合均生函数方法,提出一种同时考虑预报量自身显著... 将中国华南区域分为东、西2个区,对每个区(8个站)的前汛期(4—6月)平均降水量作自然正交展开(EOF),选取各区累积方差贡献超过75%的前4个主分量作为预报分量。再利用偏最小二乘回归方法结合均生函数方法,提出一种同时考虑预报量自身显著变化周期和前期物理量因子对预报量未来变化影响的预报模型,分别建立东、西区前汛期平均降水量的偏最小二乘回归预报方程。试验结果表明,新的预报模型的预报效果比单纯采用前期物理量因子的逐步回归模型更好,并且其预报能力的提高具有合理的分析依据。 展开更多
关键词 华南前汛期降水 偏最小二乘回归 均生函数 预测模型
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青藏高原东部雨季降水量分布模型的建立 被引量:9
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作者 罗琦 李栋梁 张杰 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2007年第6期766-772,共7页
采用高分辨率的3"数字高程模型资料和青藏高原东部102个常规气象观测站5-9月份的降水资料,根据降水随高度分布将站点分为3类,采用多元逐步回归的方法,建立了青藏高原40年(1961-2000年)雨季逐年降水量和经度、纬度、海拔高度、坡度、... 采用高分辨率的3"数字高程模型资料和青藏高原东部102个常规气象观测站5-9月份的降水资料,根据降水随高度分布将站点分为3类,采用多元逐步回归的方法,建立了青藏高原40年(1961-2000年)雨季逐年降水量和经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向、开放度等地理、地形因子之间的关系模型,估算了青藏高原地区降水量的空间分布。结果表明:建立的关于青藏高原降水量与诸因子之间方程的相关性显著,相对误差在20%,平均相对误差在4.4%之内,估算模型的相关系数均通过置信度为0.95的检验;并且地理地形因子对40年平均和逐年降水量分布特征的影响较为稳定,其归一化的模拟系数基本控制在±1之间,这对定量分析和评价站点稀少、地形复杂的高原降水有重要意义。 展开更多
关键词 雨季 降水量 3"数字高程 地形因子 地理因子 估算模型 青藏高原
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