期刊文献+
共找到14篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
CMA-GFS对一次强降水过程预报评估及诊断改进
1
作者 王蕾 陈起英 +1 位作者 徐国强 胡江林 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期46-58,共13页
2022年6月6~10日我国江淮-华南地区发生一次大范围强降水过程,造成重大洪涝灾害。强降水发生在850 hPa切变线附近,当切变线南压至华南地区时,配合西南暖湿气流,造成华南地区大暴雨降水。利用ERA5再分析数据及降水融合产品,评估了中国气... 2022年6月6~10日我国江淮-华南地区发生一次大范围强降水过程,造成重大洪涝灾害。强降水发生在850 hPa切变线附近,当切变线南压至华南地区时,配合西南暖湿气流,造成华南地区大暴雨降水。利用ERA5再分析数据及降水融合产品,评估了中国气象局全球同化预报系统(CMA-GFS)对此次过程的预报效果,诊断了预报偏差来源,进行了针对性敏感试验。结果表明:CMA-GFS对影响此次雨带位置和移动的南亚高压脊线移动、副高范围变化趋势以及850 hPa切变线移动预报与再分析结果一致,因此对雨带位置和移动趋势预报效果较好,但存在切变线降水偏弱,福建东部沿海、广东北部及广西中部的分散性大暴雨漏报,广东北部雨带偏北及暖区暴雨漏报问题;偏差诊断显示,CMA-GFS对切变线北侧风速预报偏弱3~8 m/s,广西、广东中北部水汽辐合偏弱2×10^(-5)~5×10^(-5)g/(m^(2)·Pa·s),导致切变线降水偏弱,南侧南风分量偏强3~5 m/s导致广东北部雨带偏北约60 km,华南沿海850 hPa急流偏弱4~6 m/s,暖区水汽输送偏少4~10 g/(cm·hPa·s),导致暖区暴雨漏报;采用美国全球预报系统(NCEP-GFS)分析场初始化明显改善了雨带位置预报,采用WSM6云微物理方案及收紧积云对流参数化方案中对流触发条件改善了切变线降水中心位置和量级预报,暖区降水量级也由小到中雨增强至中到大雨。 展开更多
关键词 cma-gfs 强降水 误差诊断 预报改进
下载PDF
基于尺度分析的CMA-GFS全球能量评估
2
作者 葛恩博 赵滨 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期156-167,共12页
全球模式能量循环和能量转换规律可准确反映模式动力和物理过程相互作用的物理机制,是诊断大气环流特征的重要方法。基于混合时空域能量循环框架,采用尺度分析方法,利用2022年中国气象局全球数值预报系统(CMA Global Forecast System,CM... 全球模式能量循环和能量转换规律可准确反映模式动力和物理过程相互作用的物理机制,是诊断大气环流特征的重要方法。基于混合时空域能量循环框架,采用尺度分析方法,利用2022年中国气象局全球数值预报系统(CMA Global Forecast System,CMA-GFS)全球预报产品及欧洲中期天气预报中心第5代再分析资料(ECMWF reanalysis version 5,ERA5),考察CMA-GFS不同尺度下的能量蓄能及转换特征,以此诊断模式的误差来源。结果表明:CMA-GFS可有效预报大气能量循环基本特征,但其对斜压性的高估导致平均环流有效位能偏强,且具有随预报时效逐渐增长的趋势。定常和瞬变涡动能量分别受行星尺度和天气及以下尺度分量主导。涡动有效位能误差由模式斜压性决定,其中CMA-GFS的定常涡动有效位能偏高而瞬变涡动有效位能偏低。定常和瞬变涡动动能均存在系统性低估,负误差主要集中在副热带急流和极夜急流中心附近,偏强的正压输送使更多能量向平均环流转换,涡动能量偏弱。CMA-GFS的4种涡动能量在冬季预报偏低,而在夏季偏高或略偏低,严重削弱了季节变化影响。 展开更多
关键词 混合时空域能量循环 尺度分析 定常及瞬变能量 cma-gfs 系统性误差
下载PDF
CMA-GFS V4.0模式关键技术研发和业务化 被引量:4
3
作者 张进 孙健 +12 位作者 沈学顺 苏勇 马占山 井浩 刘奇俊 张红亮 蒋沁谷 陈峰峰 李喆 金之雁 伍湘君 梁妙玲 刘琨 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期513-526,共14页
针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题,对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面,通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸... 针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题,对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面,通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸发速率,并在积云对流方案中改进触发条件、卷入率、准平衡闭合假定等关键因子的参数化方法,缓解模式强降水预报不足和小雨过多的问题;采用质量守恒修正算法解决模式长时间积分质量损失问题,改善天气形势预报。在计算效率方面,研制二维参考廓线方案延长模式积分时间步长,开发预条件经典斯蒂菲尔迭代(PCSI)算法提高Helmholtz方程的求解效率,对辐射方案、预估-修正算法等进行计算效率优化。通过上述关键技术的研发和应用,CMA-GFS在降水和天气形势方面的预报技巧得到显著提升,计算效率提高1/3左右,满足模式在0.125°分辨率下业务运行的时效要求,为CMA-GFS V3.3升级到V4.0奠定了基础。 展开更多
关键词 cma-gfs 云微物理 对流参数化 质量守恒修正 参考廓线
下载PDF
CMA-GFS 4DVar边界层过程线性化的改进 被引量:2
4
作者 刘永柱 张林 +1 位作者 陈炯 王超 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期15-26,共12页
持续发展和优化切线性模式的线性化物理过程,保持与非线性模式一致是改善四维变分同化(4DVar)分析和预报效果的有效方法之一。目前业务系统的CMA-GFS模式采用基于Charney-Phillips(C-P)跳点的边界层参数化方案,而CMA-GFS 4DVar系统中采... 持续发展和优化切线性模式的线性化物理过程,保持与非线性模式一致是改善四维变分同化(4DVar)分析和预报效果的有效方法之一。目前业务系统的CMA-GFS模式采用基于Charney-Phillips(C-P)跳点的边界层参数化方案,而CMA-GFS 4DVar系统中采用基于Lorenz跳点的边界层线性化方案。为改善CMA-GFS 4DVar系统的边界层分析和预报效果,基于C-P跳点的边界层参数化方案研发了新边界层线性化方案,并通过对方案中地表热量通量和水汽通量扰动、自由大气的理查逊系数扰动、边界层的热量和动量交换系数扰动等进行更加精细地规约化约束,在确保CMA-GFS切线性和伴随模式稳定运行的情况下,减少线性化过程对切线性模式预报精度的影响。切线性近似试验检验表明:相较于原方案,新边界层线性化方案可以减少边界层位温和比湿的相对误差,最大可减少10%。批量4DVar循环同化试验表明:新边界层线性化方案可以有效改善切线性模式对低层位温、风场和比湿扰动的预报精度,减少4DVar内外循环目标泛函的相对差异,并提高700 hPa位势高度的可预报时效。 展开更多
关键词 边界层过程 线性化物理过程 cma-gfs 四维变分同化
下载PDF
CMA-GFS模式对东北半球环流形势预报能力的检验评估
5
作者 祁春娟 潘留杰 《高原气象》 CSCD 北大核心 2023年第2期483-494,共12页
基于CMA全球模式(CMA-GFS)2019年10月至2020年12月逐日20:00(北京时)起报的数据,对东北半球高空气象要素预报进行检验评估,检验的要素包括500 hPa位势高度场和风场、850 hPa温度场和700 hPa相对湿度场。结果表明:(1)从模式预报效果的时... 基于CMA全球模式(CMA-GFS)2019年10月至2020年12月逐日20:00(北京时)起报的数据,对东北半球高空气象要素预报进行检验评估,检验的要素包括500 hPa位势高度场和风场、850 hPa温度场和700 hPa相对湿度场。结果表明:(1)从模式预报效果的时间变化来看,预报效果有明显的季节变化,500 hPa位势高度和850 hPa温度的预报场和分析场的相似度在夏季最低,700 hPa相对湿度场的相似度在冬季最低;随着预报时效的增加,各要素的误差幅度在夏季最小。(2)从模式预报效果的空间变化来看,500 hPa位势高度场在东北半球大部分地区预报场与分析场具有较高相似度,且中高纬地区相对低纬地区更相似,预报误差的幅度则在低纬地区相对较小高纬地区相对较大,且预报偏差以大范围负偏差为主。相比而言,模式对东亚地区的位势高度及其梯度具有更高预报技巧。850 hPa温度场预报相似度和误差幅度与500 hPa位势高度场分布相似,预报偏差则主要表现为中高纬地区温度预报整体偏低,中低纬地区偏高。在预报前期(24~48 h),20°N以北的中高纬地区温度预报场与分析场相似度较高,均方根误差基本在2℃以内,预报效果较好。500 hPa纬向风场和经向风场预报相似度和误差幅度也具有随纬度增加而增大的特点,但对于纬向风场,模式在20°N-30°N存在一个明显的预报技巧高值带,对于经向风场,模式在20°N以南大部分地区预报效果较差。模式对700 hPa相对湿度场在24 h时效下具有一定预报效果,随着预报时效增加,对湿度场的预报只在北非至南亚一带存在一些参考价值。 展开更多
关键词 cma-gfs 检验 异常相关系数 均方根误差
下载PDF
CMA-GFS全球预报系统中的台风初始化 被引量:2
6
作者 瞿安祥 麻素红 +1 位作者 张进 刘艳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期269-279,共11页
在CMA-GFS(CMA Global Forecast System)全球四维变分资料同化系统(4DVar)基础上,参照BDA(Bogus Data Assimilation)方法,建立了一个全球模式台风初始化方案。该方案通过4DVar同化窗口吸收诊断处理后的1 h间隔台风中心定位及中心气压信... 在CMA-GFS(CMA Global Forecast System)全球四维变分资料同化系统(4DVar)基础上,参照BDA(Bogus Data Assimilation)方法,建立了一个全球模式台风初始化方案。该方案通过4DVar同化窗口吸收诊断处理后的1 h间隔台风中心定位及中心气压信息,利用模式动力物理约束产生台风环流。同时,考虑到模式对台风的分辨能力,中心气压数据误差采用动态调整技术。2016年西北太平洋22个台风的试验表明,新方案不仅可以促进初始场中台风环流的生成,还可以显著减小CMAGFS全球预报系统的台风路径和强度预报平均误差,具有业务应用前景。 展开更多
关键词 cma-gfs全球预报系统 台风初始化 四维变分资料同化系统(4DVar) 台风预报
下载PDF
预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用 被引量:1
7
作者 张红亮 沈学顺 苏勇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期280-288,共9页
CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间... CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL/P-C),以减少时间外插的影响;半隐式系数由原来的0.72减小到0.55,构造准二阶精度的时间积分方案。理想试验和实际资料试验证明新方案可以改善CMA-GFS的精确度、稳定性和质量守恒。0.25°水平分辨率下积分时间步长可以由300 s增大到450 s,模式总体计算效率提高20%。 展开更多
关键词 预估-校正法 二时间层半隐式半拉格朗日方案 cma-gfs
下载PDF
CMA-GFS全球模式海洋边界层高度的主要偏差特征
8
作者 龙海川 陈起英 +1 位作者 朱克云 龚玺 《气象科技》 2022年第6期793-801,共9页
海洋边界层高度是表征海洋上空大气的水汽、热量、物质等垂直分布的重要特征量,同时在气候、污染、模式预报上有关键作用。然而,利用海洋边界层高度观测对数值天气预报模式进行诊断的研究很少。因此,本文利用2019—2020年GPS掩星资料计... 海洋边界层高度是表征海洋上空大气的水汽、热量、物质等垂直分布的重要特征量,同时在气候、污染、模式预报上有关键作用。然而,利用海洋边界层高度观测对数值天气预报模式进行诊断的研究很少。因此,本文利用2019—2020年GPS掩星资料计算出的海洋边界层高度的分布特征,对CMA-GFS全球模式的预报性能进行分析,同时借助ERA5再分析资料对CMA-GFS模式的偏差进行讨论。主要结论如下:(1)CMA-GFS全球模式在西太平洋、南太平洋、南大西洋绝大部分海域预报的边界层高度比较合理;(2)模式在热带辐合带海域和南太平洋辐合带存在高估预报,初步分析与模式对热带深对流的抬升凝结高度的预报偏高有关。(3)模式和ERA5在南半球层积云所在区域均存在边界层高度预报偏低,初步分析可能是模式对南半球层积云顶辐射冷却驱动的湍流扩散偏小造成。(4)模式在有云的大气下主要呈现为预报偏高,中心值在200 m左右,而在晴空区域模式预报较为合理,偏差值范围较小,ERA5也存在类似的特点。 展开更多
关键词 海洋边界层高度 cma-gfs全球模式 GPS掩星资料 偏差
下载PDF
Blacklist Design of AMDAR Temperature Data and Their Application in the CMA-GFS 被引量:1
9
作者 王瑞文 韩威 +1 位作者 田伟红 龚建东 《Journal of Tropical Meteorology》 SCIE 2021年第4期368-377,共10页
Blacklist methods are used in the CMA Global Forecasting System(CMA-GFS)to improve the application of aircraft temperature data to numerical weather prediction in the Northern Hemisphere and the tropics.In this paper,... Blacklist methods are used in the CMA Global Forecasting System(CMA-GFS)to improve the application of aircraft temperature data to numerical weather prediction in the Northern Hemisphere and the tropics.In this paper,the ERA5 re-analysis data are used to analyze aircraft temperature observation errors of each aircraft and a blacklist is established using pre-quality controls and threshold methods.The blacklist-filtered and blacklisted aircraft temperature data are then applied to the four-dimensional variational assimilation system,respectively,and an assimilation cycle forecast for the period from September 1 to 30,2019 is carried out.The results show an uneven distribution in the global aircraft blacklist data.After the application of the blacklist methods,the RMSE of geopotential height and temperature analysis field decrease in the vertical direction by a maximum of~1.5 gpm at 200 hPa and~0.15 K at 250 hPa,respectively.Overall,the blacklist methods of aircraft temperature data improve the analysis and forecast in the CMA-GFS. 展开更多
关键词 cma-gfs BLACKLIST AMDAR four-dimensional variational assimilation
下载PDF
Implementation of CMA-GFS 3D-Var System on the Yin-Yang Grid 被引量:1
10
作者 庄照荣 薛纪善 +1 位作者 沈学顺 李兴良 《Journal of Tropical Meteorology》 SCIE 2021年第4期346-354,共9页
The global three-dimensional variational(3D-Var)data assimilation is implemented on a new quasi-uniform overset(Yin-Yang)grid on sphere.As a quasi-uniform spherical grid,it covers the sphere by overlapping two perpend... The global three-dimensional variational(3D-Var)data assimilation is implemented on a new quasi-uniform overset(Yin-Yang)grid on sphere.As a quasi-uniform spherical grid,it covers the sphere by overlapping two perpendicularly oriented grid components which is nothing but low latitude region of the usual latitude-longitude grid.Based on this characteristic of the Yin-Yang grid,it enables us to implement the regional 3D-Var system efficiently and accurately on the Yin or Yang component grid,respectively.The global analysis could update directly from the regional analysis since they have the same configurations like the precondition of eigenvalue decomposition for vertical direction,recursive filtering for horizontal direction,minimization method and observation operator and so on.However,the balance equation and vector wind are needed to be paid more attention on the Yin grid analysis due to its coordinate transformation.How to spread the observation information near the boundary of Yin and Yang grid is a key to the 3D-Var analysis.Extending double the horizontal correlation length distance in the overset boundary of Yin and Yang grid has successfully solved the problem.The results show that the analysis on the Yin-Yang grid is reasonable and similar to the result on the latitude-longitude(LAT-LON)grid.This paper provides a promising strategy for the development of a 3D-Var global system for overset grids. 展开更多
关键词 Yin-Yang grid latitude-longitude grid cma-gfs regional 3D-Var global 3D-Var
下载PDF
基于CMA-GFS全球模式实现国产数值预报的本地化应用
11
作者 陈阳权 《自然科学》 2022年第5期742-750,共9页
通过对CMA-GFS全球模式进行数据解码处理和二次研发,利用MICAPS4对解码和二次开发数据进行检索和分析,实现了其在新疆辖区的本地化应用。在实现过程中对CMA-GFS范围进行切割,采用按需解码、多进程等方案有效提高了处理的效率,满足预报... 通过对CMA-GFS全球模式进行数据解码处理和二次研发,利用MICAPS4对解码和二次开发数据进行检索和分析,实现了其在新疆辖区的本地化应用。在实现过程中对CMA-GFS范围进行切割,采用按需解码、多进程等方案有效提高了处理的效率,满足预报对时效性的需求。CMA-GFS的解码数据和二次研发数据的种类丰富,并生成了高空急流、颠簸指数、积冰指数、对流指数等具有航空气象特色的二次产品,可为航空气象人员提供更专业的数据分析参考。通过与实况和多种全球模式预报进行对比,CMA-GFS的数值预报产品能够较好的描述气压系统和高空环流形势的演变,作为气象预报参考是很有价值的。 展开更多
关键词 PYTHON cma-gfs全球模式 数据解码 二次研发
下载PDF
Influences of Graupel Microphysics on CMA-GFS Simulation of Summer Regional Precipitation
12
作者 Zhe LI Qijun LIU Zhanshan MA 《Journal of Meteorological Research》 SCIE CSCD 2024年第1期27-38,共12页
The horizontal resolution of global numerical weather prediction models is continuously developing. However, due to the imperfect precipitation simulation/forecast of these models, the demand for considering riming pa... The horizontal resolution of global numerical weather prediction models is continuously developing. However, due to the imperfect precipitation simulation/forecast of these models, the demand for considering riming particles in cloud microphysical schemes in these models is increasing. This study employed the latest versions of global atmospheric reanalysis data (ERA5), the satellite retrieval data of the Global Precipitation Observation Program (GPM),and station precipitation observations to explore the impacts of adding graupel to the cloud microphysical scheme in the China Meteorological Administration-Global Forecast System (CMA-GFS) on summer regional precipitation simulations in four Chinese climate zones. The results verify that the new graupel scheme can enable CMA-GFS to decently predict global graupel distribution, especially in tropical and midlatitude regions. The addition of graupel in the cloud microphysics increases the precipitation simulation in North China, while that in Southwest China is weakened and dispersed. Moreover, graupel scheme increases the precipitation simulations of almost all magnitudes.The increase in light rain is obvious, and the absolute value of heavy rain is strengthened. This may be because graupel quickly melts into rain after falling out of the zero-temperature layer due to its large mass and fast falling speed, increasing surface precipitation. In summary, the addition of graupel in the cloud microphysical scheme can improve CMA-GFS’s underestimation of strong precipitation. 展开更多
关键词 GRAUPEL cloud microphysical scheme precipitation China Meteorological Administration-Global Forecast System(cma-gfs) climate zone
原文传递
黄南州“4·23”暴雪天气过程数值预报产品检验
13
作者 彭英超 宋仙芳 郭安欣 《河南科技》 2024年第1期104-108,共5页
【目的】对2022年4月23日出现的暴雪天气进行数值模式检验分析,检验各种数值预报产品对强降雪的预报能力,从而提高本地暴雪预报准确率。【方法】选取此次暴雪天气过程(四个国家站及区域自动站24 h累计降雪量≥10 mm),采用天气学分析、... 【目的】对2022年4月23日出现的暴雪天气进行数值模式检验分析,检验各种数值预报产品对强降雪的预报能力,从而提高本地暴雪预报准确率。【方法】选取此次暴雪天气过程(四个国家站及区域自动站24 h累计降雪量≥10 mm),采用天气学分析、对比分析法,利用EC-thin,CMA-3KM和CMA-GFS三种模式与暴雪个例实况进行检验对比评估。【结果】(1)环流形势场对比CMA-GFS模式对于高原槽预报较EC稳定且准确,基本与实况吻合,而EC越靠近临近时次预报更为准确;从槽线移速来看,两家模式均预报槽线移速比实况快。(2)24小时降水预报检验,EC模式对落区、强度的把握明显优于CMA-GFS模式,且临近时次预报效果最佳。(3)一般性降水准确率预报CMA-3KM参考性最好,且最稳定,准确均在70%以上;三种模式的暴雪的准确率并不稳定,夜间出现的暴雪预报效果08时次优于20时次。【结论】CMA-3KM预报降水效果较好,但稳定性不高,EC模式对降水的落区、强度的把握优于CMA_GFS模式,且临近时次预报效果最佳。 展开更多
关键词 暴雪天气 检验 CMA-3KM ECMWF模式 cma-gfs模式
下载PDF
New Version of the CMA-GFS Dynamical Core Based on the Predictor–Corrector Time Integration Scheme 被引量:1
14
作者 Xueshun SHEN Yong SU +1 位作者 Hongliang ZHANG Jianglin HU 《Journal of Meteorological Research》 SCIE CSCD 2023年第3期273-285,共13页
The operational numerical weather prediction system established by the China Meteorological Administration(CMA),based on the Global/Regional Assimilation and Prediction System(GRAPES)model,adopts the classical semi-im... The operational numerical weather prediction system established by the China Meteorological Administration(CMA),based on the Global/Regional Assimilation and Prediction System(GRAPES)model,adopts the classical semi-implicit semi-Lagrangian(SISL)time integration algorithm.This paper describes a major upgrade to the dynamical core of the CMA global forecast system(CMA-GFS),which was successfully incorporated into operation in 2020.In the upgrade,the classical SISL is further developed into a predictor–corrector scheme,a three-dimensional(3D)reference profile instead of the original isothermal reference profile is applied when implementing the semi-implicit algorithm,and a hybrid terrain-following vertical coordinate system is also applied.The new version of the dynamical core greatly improves the model performance,the time integration reaches second-order accuracy,the time step can be extended by 50%,and the efficiency is greatly improved(by approximately 30%).Atmospheric circulation simulation is systematically improved,and deviations in temperature,wind,and humidity are reduced.The new version of the dynamical core provides a solid foundation for further development of the entire operational system of the CMA. 展开更多
关键词 Global/Regional Assimilation and Prediction System(GRAPES) China Meteorological Administration global forecast system(cma-gfs) PREDICTOR-CORRECTOR three-dimensional(3D)reference profile
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部