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《南京信息工程大学》 2011年
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WRF-EnSRF同化地面自动站资料的实现与技术研究

邵长亮  
【摘要】:模式地形与观测站地形高度差异一直是地面资料同化面临的棘手问题,合理的同化方案能够将地面自动站资料有效的同化到中尺度数值模式中。本文首先采用Guo et al.(2002)的方案实现了在WRF模式中应用集合Kalman滤波方法同化地而自动站资料;然后对方案进行调整,对10 m高度风场(u10,v10)、2 m高度位温(θ2)、2m高度露点(Td2)和地表气压(Psfc)进行同化。通过均方根误差分析,模拟结果和同化增量分析来确定EnSRF方案同化地面自动站资料的有效性,并进行敏感性试验分析检验模式对各要素物理量的响应状况。为了更加有效的同化地面自动站资料,针对模式地形与观测站地形存在的高度差异对同化效果的影响,通过在WRF-EnSRF同化系统的位温和露点观测误差中分别引入位温和露点地形代表性误差,并通过试验来选取合适的温度递减率来解决此问题。主要结论有: (1)在EnSRF同化系统中应用Guo et aL(2002)的方案将地面自动站资料进行同化到数值模式中,能够部分改善模拟结果。 (2)地面观测资料(温度、湿度、风场、地面气压)中各物理量分别同化到数值模式都能影响18小时降水预报,但各物理量所起作用大小不同,其中对结果影响最大的是露点。 (3)使用位温、露点分别代替温度、比湿进行同化模拟效果更好,对自动站资料的同化也更加有效。 (4)在观测误差中引入地形代表性误差对各要素的均方根误差影响不大。 (5)不同的温度递减率取值对降水模拟结果影响不同,与引入地形代表性误差之前相比,合适的温度递减率能够有效的改进18小时降水模拟结果。 (6)试验结果表明当温度递减率取0.4K/100m时18小时降水模拟结果更能接近实况。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P416

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孔莹;WRF-EnSRF同化ATOVS辐射率资料的实现与应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 许小永;刘黎平;郑国光;;集合卡尔曼滤波同化多普勒雷达资料的数值试验[J];大气科学;2006年04期
2 徐枝芳;龚建东;王建捷;李泽椿;;复杂地形下地面观测资料同化I.模式地形与观测站地形高度差异对地面资料同化的影响研究[J];大气科学;2007年02期
3 徐枝芳;龚建东;王建捷;李泽椿;;复杂地形下地面观测资料同化II.模式地形与观测站地形高度差异代表性误差[J];大气科学;2007年03期
4 陶士伟;仲跻芹;徐枝芳;郝民;;地面自动站资料质量控制方案及应用[J];高原气象;2009年05期
5 王跃山;客观分析和四维同化——站在新世纪的回望(Ⅱ)客观分析的主要方法(1)[J];气象科技;2001年01期
6 刘小宁,任芝花;地面气象资料质量控制方法研究概述[J];气象科技;2005年03期
7 顾震潮;作为初值问题的天气形势数值预报与由地面天气历史演变作预报的等值性[J];气象学报;1958年02期
8 任芝花;赵平;张强;张志富;曹丽娟;杨燕茹;邹凤玲;赵煜飞;赵慧敏;陈哲;;适用于全国自动站小时降水资料的质量控制方法[J];气象;2010年07期
9 任芝花;许松;孙化南;张强;;全球地面天气报历史资料质量检查与分析[J];应用气象学报;2006年04期
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1 彭霞云;多普勒雷达径向风反演同化和直接同化试验研究[D];南京信息工程大学;2006年
【共引文献】
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1 盛春岩;房岩松;黄磊;吕庆利;杨晓霞;;多普勒雷达资料同化对山东“4·28”飑线过程的数值模拟[J];安徽农业科学;2009年26期
2 黄元森;谢丹;郑琳;余建华;;六要素自动气象站资料的二次开发和应用[J];安徽农业科学;2010年16期
3 鞠晓慧;任芝花;张强;;自动站小时气压的质量控制方法研究[J];安徽农业科学;2010年27期
4 李艳芳;黄兴友;潘佳文;冷亮;;多普勒雷达资料在南京地区一次暴雨临近预报中的应用[J];安徽农业科学;2011年19期
5 王超球;黄琳;韦覃武;;2种仪器测量日照时数的对比分析[J];安徽农业科学;2011年31期
6 王超球;;区域自动气象站后端实时数据质量控制方法的研究[J];安徽农业科学;2011年34期
7 董文杰;丑洁明;封国林;;PROGRESS IN THE STUDY OF RETROSPECTIVE NUMERICAL SCHEME AND THE CLIMATE PREDICTION[J];Acta Mechanica Sinica;2004年05期
8 苗志华;侯球锋;王晓生;章爱华;;日照观测中常见问题分析[J];现代农业科技;2010年16期
9 ;An Ensemble-Based Three-Dimensional Variational Assimilation Method for Land Data Assimilation[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2009年03期
10 ;The Impact of "Bad" Argo Profiles on Ocean Data Assimilation[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵煜飞;任芝花;张强;;适用于全国自动站正点相对湿度资料的质量控制方法[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 武捷;屈志勇;朱喜林;任慧龙;;自动气象站实时资料省级质量控制系统的设计与实现[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
3 宇婧婧;沈艳;潘旸;徐宾;;基于地面观测降水订正卫星反演降水系统误差(PDF)方法在中国地区的应用[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
4 乐新安;;Data assimilation of incoherent scatter radar observation into a one-dimensional midlatitude ionospheric model by applying ensemble Kalman filter[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
5 乐新安;万卫星;刘立波;宁百齐;赵必强;李国主;熊波;;基于Gauss-Markov卡尔曼滤波的电离层数值同化现报预报系统的构建——以中国及周边地区为例的观测系统模拟试验[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
6 韩梅;魏亮;汪伟;;采用最优插值法的海水盐度数据同化研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
7 张子占;陆洋;许厚泽;;利用集合卡尔曼滤波模拟重力场的变化[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
8 章毅之;辜晓青;;气象要素的等值线绘制技术[A];第五届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会学术论文集[C];2002年
9 余贞寿;冀春晓;王忠东;楼丽银;吴孟春;;自动站资料对台风“云娜”的数值模拟的改进[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 王金成;李建平;;基于SVD与EOF的4DSVD同化方法的比较及误差分析[A];中国气象学会2006年年会“首届研究生年会”分会场论文集[C];2006年
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1 崔丽梅;基于一个全球谱模式的集合Kalman滤波同化系统研究[D];中国海洋大学;2010年
2 杨娜;基于云参数干旱遥感监测模型与集合卡尔曼滤波的土壤湿度同化研究[D];武汉大学;2010年
3 达朝究;一个可能提高GRAPES模式业务预报能力的方案[D];兰州大学;2011年
4 邱晓滨;流依赖的背景误差协方差在资料同化和雷达风场反演中的应用[D];兰州大学;2011年
5 耿长江;利用地基GNSS数据实时监测电离层延迟理论与方法研究[D];武汉大学;2011年
6 周海燕;基于集合卡尔曼滤波法的非高斯含水层参数识别[D];中国地质大学(北京);2012年
7 韩桂军;伴随法在潮汐和海温数值计算中的应用研究[D];中国科学院海洋研究所;2001年
8 孙安香;数值气象预报变分同化的伴随模式并行计算[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
9 何幼桦;大气环流方程组性质研究及准确解计算[D];上海大学;2004年
10 陈达段;Boussinesq方程的稳定性[D];上海大学;2004年
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1 张玮;自动气象站疑误数据快速处理反馈系统设计与实现[D];华东师范大学;2010年
2 易峰;基于WEB的省级气象科学数据共享系统设计与实现[D];华南理工大学;2010年
3 肖波;自动气象站故障诊断与质量控制系统设计[D];电子科技大学;2010年
4 邸永强;陕西省自动气象站实时数据质量控制系统研究与实现[D];西安电子科技大学;2010年
5 高宇;气象资料自动化存储系统的研究与实现[D];西安电子科技大学;2009年
6 温德垚;同化非均匀分布的雷达资料对台风路径模拟效果的影响[D];兰州大学;2011年
7 苏万康;多普勒天气雷达资料同化在一次强飑线过程数值模拟中的应用[D];兰州大学;2011年
8 王征虎;基于相似的背景误差协方差统计及在三维变分中的应用[D];兰州大学;2011年
9 潘旭光;地基微波辐射计资料的质量控制方法及其应用研究[D];南京信息工程大学;2011年
10 马辉;WRF-EnSRF同化系统在中尺度模拟中扰动方法的研究[D];南京信息工程大学;2011年
【同被引文献】
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1 齐琳琳;孙建华;;Application of ATOVS Microwave Radiance Assimilation to Rainfall Prediction in Summer 2004[J];Advances in Atmospheric Sciences;2006年05期
2 孟智勇,徐祥德,陈联寿;卫星亮温资料四维同化方案及其对“7·20”武汉特大暴雨的模拟试验[J];大气科学;2002年05期
3 齐琳琳,孙建华,张小玲,赵思雄;ATOVS资料在长江流域一次暴雨过程模拟中的应用[J];大气科学;2005年05期
4 丁伟钰;万齐林;;“珍珠”台风卫星红外通道亮温的数值模拟[J];大气科学;2008年03期
5 兰伟仁;朱江;雷霆;;风暴尺度天气下利用集合卡尔曼滤波模拟多普勒雷达资料同化试验Ⅰ. 不考虑模式误差的情形[J];大气科学;2010年03期
6 蒲朝霞,丑纪范;对中尺度遥感资料进行四维同化的共轭方法及其数值研究[J];高原气象;1994年04期
7 沈桐立,闵锦忠,吴诚鸥,温市耕;有限区域卫星云图资料变分分析的试验研究[J];高原气象;1996年01期
8 张华,丑纪范,邱崇践;西北太平洋威马逊台风结构的卫星观测同化分析[J];科学通报;2004年05期
9 张菊芳,沈树勤,韩桂荣,陈必云;TOVS卫星反演资料变分分析的试验研究与应用[J];气象科学;1999年02期
10 潘宁,董超华,张文建;ATOVS辐射率资料的直接变分同化试验研究[J];气象学报;2003年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈杰;多普勒雷达资料集合平方根滤波同化试验[D];南京信息工程大学;2011年
2 刘成思;集合卡尔曼滤波资料同化方案的设计和研究[D];中国气象科学研究院;2005年
【二级参考文献】
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1 刘黎平,邵爱梅,葛润生,梁海河;一次混合云暴雨过程风场中尺度结构的双多普勒雷达观测研究[J];大气科学;2004年02期
2 盛春岩;浦一芬;高守亭;;多普勒天气雷达资料对中尺度模式短时预报的影响[J];大气科学;2006年01期
3 丁伟钰;万齐林;闫敬华;蒙伟光;陈子通;;对流天气系统自动站雨量资料同化对降雨预报的影响[J];大气科学;2006年02期
4 余兴,王晓玲,戴进,杨文峰,李兆元;复杂地形边界层结构的数值模拟[J];高原气象;1997年04期
5 王跃山,季振刚,孙燕;国家海洋环境预报中心的业务客观分析系统——第一部分:系统结构及其功能[J];海洋预报;1990年01期
6 王跃山;贝塞尔插值及其在数值预报中的应用[J];海洋预报;1995年02期
7 张庆红,刘启汉,王洪庆,陈受钧;华南梅雨锋上中尺度对流系统的数值模拟[J];科学通报;2000年18期
8 托亚,梁海河,马淑芬,朱福康;用雷达观测资料改进MM5初始场的初步试验研究[J];南京气象学院学报;2003年05期
9 王跃山;客观分析和四维同化——站在新世纪的回望 (Ⅰ)客观分析概念辨析[J];气象科技;2000年03期
10 李庆祥,刘小宁,张洪政,屠其璞;定点观测气候序列的均一性研究[J];气象科技;2003年01期
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1 许小永;四维变分和集合卡尔曼滤波同化多普勒雷达资料的方法及其反演暴雨中尺度结构的研究[D];南京信息工程大学;2005年
2 李柏;多普勒天气雷达资料分析及同化在暴雨中尺度天气系统数值模拟中的应用研究[D];中国气象科学研究院;2005年
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1 马旭林;一次江淮强暴雨中尺度系统发生发展的数值试验及机制分析[D];南京气象学院;2004年
2 黄彬;热带风暴KOPPU变性过程的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2005年
3 郑秀云;2003年7月3~4日淮河流域暴雨过程的观测与模拟分析[D];南京信息工程大学;2005年
4 龚敬瑜;雷达资料同化技术在华南强对流过程数值模拟中的应用[D];南京信息工程大学;2005年
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1 谭鉴荣,郑明辉;自动气象站资料采集新Modem的设计和使用[J];广东气象;2002年03期
2 曾英;张红娟;;自动站草面温度数据质量控制[J];陕西气象;2007年05期
3 张建玲;李亚军;贾香凤;王芳;赵峰玲;;自动站和人工观测气温资料的对比分析[J];山西气象;2007年02期
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8 邱辉;詹红霞;;常规气象观测与自动站资料对比检验系统开发与设计[J];沙漠与绿洲气象;2009年S1期
9 张宁;江志红;吴立广;;江苏省自动站与基础站降水观测资料质量分析[J];大气科学学报;2010年05期
10 张小峰;王楚;史平;;汉中盆地的山地气温特征分析[J];陕西农业科学;2010年06期
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1 王建新;陈海成;王爱玲;王安俊;赵学东;张文红;;安阳2010年7月8、15、19、25日预报检验分析[A];天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集[C];2010年
2 张小军;何生存;马玉岩;张伟亮;;青海省人工增雨作业自动站资料应用系统的开发[A];中国气象学会2007年年会人工影响天气科技进展与应用分会场论文集[C];2007年
3 夏园锋;;自动站气象资料在台风预报服务中的作用研究[A];第三届浙江中西部科技论坛论文集(第二卷 气象分卷)[C];2006年
4 陈卫丽;杜永聚;戴念军;;2005年4月20日石家庄民航机场强风天气分析[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
5 王宗海;刘宝文;张立清;;单轨自动站与人工观测数据的另类比较分析[A];中国气象学会2006年年会“提高大气监测自动化水平、为业务技术体制改革作贡献”分会场论文集[C];2006年
6 田文全;张宪芬;;最高最低温度自动与人工观测数据差异分析[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年
7 凌和稳;林剑秋;陈铁;黄亮;曹乃和;;南通市自动站资料准实时共享系统[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
8 盛永;黄阁;廖国进;;0509号台风暴雨过程分析与暴雨灾害评估[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
9 黄锋;鄢俊一;陈捍红;郑汉军;冯巧艳;伍保科;;自动站资料在东莞城市热岛效应中的初步应用[A];中国气象学会2007年年会气象综合探测技术分会场论文集[C];2007年
10 陈峰云;卢剑;吴静;刘双喜;;巧用定时器提高自动站资料传输及时率[A];第七届长三角气象科技论坛论文集[C];2010年
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1 通讯员 刘媛媛 韩瑞;自动站资料处理时效提高五倍[N];中国气象报;2011年
2 潘继鹏通讯员 张利 尹建新;新疆首个国家级农科园成立气象局[N];中国气象报;2007年
3 记者 郑菲;气象资料同化讲习班举办[N];中国气象报;2009年
4 韩桂军;第五届全国海洋资料同化研讨会召开[N];中国海洋报;2009年
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7 马高飞通讯员 盛春岩;山东多项气象科研项目结硕果[N];中国气象报;2008年
8 记者  汪丽军;气象服务经济社会发展显成效[N];云南日报;2006年
9 宫卫平 宋丽华 周海霞;人工增雨及时扑灭抚松大火[N];中国气象报;2006年
10 本报记者 刘莉;从粗略预报到精准把脉[N];科技日报;2008年
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1 邱晓滨;流依赖的背景误差协方差在资料同化和雷达风场反演中的应用[D];兰州大学;2011年
2 张爱军;最优变分伴随方法及在近岸水位资料同化中的应用[D];中国科学院海洋研究所;2000年
3 崔丽梅;基于一个全球谱模式的集合Kalman滤波同化系统研究[D];中国海洋大学;2010年
4 曹艳华;四维变分资料同化的降维方法及在海洋资料同化中的应用[D];首都师范大学;2006年
5 李昊睿;陆面数据同化方法的研究[D];兰州大学;2007年
6 胡娅敏;江淮梅雨异常的数值模拟及土壤湿度资料同化对其模拟的改进[D];南京信息工程大学;2007年
7 王金成;基于吸引子理论的同化方法研究[D];兰州大学;2009年
8 杜娟;流体力学方程基于POD方法的降维数值解法研究[D];北京交通大学;2011年
9 孙丞虎;ENSO预测中历史资料使用方法的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2007年
10 杨艳蓉;面向雷电预报的雷达、卫星遥感资料同化及其应用初步研究[D];南京信息工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵长亮;WRF-EnSRF同化地面自动站资料的实现与技术研究[D];南京信息工程大学;2011年
2 郭静;加密自动站资料的质量控制及其变分同化试验[D];南京信息工程大学;2011年
3 马辉;WRF-EnSRF同化系统在中尺度模拟中扰动方法的研究[D];南京信息工程大学;2011年
4 孙琼博;微物理过程参数化方案对WRF-EnSRF同化系统模式误差的影响研究[D];南京信息工程大学;2011年
5 孔莹;WRF-EnSRF同化ATOVS辐射率资料的实现与应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
6 杨春;WRF-EnSRF卫星资料同化系统构建及应用研究[D];南京信息工程大学;2011年
7 武丰民;基于BCC_GODAS2.0的20年历史海洋资料再分析[D];南京信息工程大学;2011年
8 苏万康;多普勒天气雷达资料同化在一次强飑线过程数值模拟中的应用[D];兰州大学;2011年
9 张蕾;多普勒天气雷达和TCFM导风资料同化在个例分析中的应用研究[D];南京信息工程大学;2011年
10 廖芷仪;天山地区暴雨数值模拟及资料同化的研究[D];南京信息工程大学;2012年
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