收藏本站
《南京气象学院》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多普勒天气雷达资料的反演及其在中尺度模式中的四维同化试验

朱玉祥  
【摘要】: 数值天气预报是现代天气预报的重要手段,中尺度模式MM5在很多气象台得到了广泛应用,随着我国多普勒天气雷达的普及,如何在数值预报模式中使用雷达资料以提高对中小尺度天气现象的预报准确率是摆在广大气象工作者面前的一个重要课题。四维变分同化方法作为一种提高数值天气预报的有效方法受到国内外专家的广泛关注,其重要特点是一个时次的数据可以影响到它以前时间的分析结果,因此不但可以为数值预报模式提供初始场,而且可以对观测资料不足的地区加以弥补。本文的工作就是多普勒雷达资料在MM5模式中的四维变分同化试验。文中首先在利用模拟风场比较各种雷达资料反演方法的优缺点后,选择变分分析法从雷达资料中反演风场,并根据雷达回波强度得到湿度场。接着介绍了气象资料同化的发展历史及主要方法,并重点强调了四维变分同化理论。然后详细阐述了本文同化试验所用的MM5四维变分同化系统中构造伴随模式的基本方法—伴随码技术以及伴随模式中目标函数的构造,及其权重、尺度因子、下降算法的选取。最后把雷达风场和雷达湿度场同化到MM5四维变分同化系统中。同化试验结果表明:同化空间分辨率很高的雷达风场后,能改善中小尺度降水的预报效果,并且能够得到常规观测资料所不能得到的中小尺度信息,对分析中小尺度系统结构具有重要意义;同化雷达湿度场效果不明显,可能与降水类型和同化时刻有关;而直接在初始时刻加入雷达湿度场,补充了常规资料在反映中小尺度系统方面的不足,增强了初始场中的水汽,有利于降水量的增加;同时同化雷达风场和雷达湿度场的试验表明,水汽的输送和局地的水汽辐合对于产生特大暴雨的贡献远大于仅有高湿中心的贡献。本文的试验结果还表明:要想提高客观定量的模式降水预报,仅有一个成熟的中尺度模式是不够的,资料的时空精度至关重要,而多普勒天气雷达资料在中尺度模式中的四维变分同化是解决资料时空精度问题的有效手段。
【学位授予单位】:南京气象学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P412.25

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 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
2 高山红,吴增茂,谢红琴;Kalman滤波在气象数据同化中的发展与应用[J];地球科学进展;2000年05期
3 徐枝芳,徐玉貌,葛文忠;雷达和卫星资料在中尺度模式中的初步应用[J];气象科学;2002年02期
4 王峰云,邢谦;民航上海多普勒雷达风场反演UW方法的试验[J];气象科学;2002年02期
5 徐玉貌,江敦春,夏文梅;雷达和卫星资料对江淮暴雨数值模拟的影响[J];南京气象学院学报;2001年04期
6 刘晓阳,刘桂馥;差分反演单多普勒速度水平风场[J];南京气象学院学报;2000年04期
7 陈列,寿绍文,林开平,李柏;应用单多普勒雷达资料反演风场作暴雨中尺度分析[J];南京气象学院学报;2003年03期
8 马清云,李泽椿,陶士伟;单部多普勒天气雷达风场反演及其在数值预报中的应用试验[J];应用气象学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李柏;周玉淑;张沛源;;新一代天气雷达资料在2003年江淮流域暴雨模拟中的初步应用:模拟降水和风场的对比[J];大气科学;2007年05期
2 刘淑媛,刘黎平,郑永光,陶祖钰;单多普勒雷达VAP方法反演水平风场的检验[J];北京大学学报(自然科学版);2005年02期
3 鄢俊一;王洪庆;张焱;郑永光;张春喜;;卫星资料在中尺度模式ARPS中的应用[J];北京大学学报(自然科学版);2006年06期
4 刘旭春;王艳秋;张正禄;;利用GPS技术遥感哈尔滨地区大气可降水量的分析[J];测绘通报;2006年04期
5 张胜军,徐祥德,吴庆梅,苗秋菊,谭德宝;荆江河段洪水过程云系关键影响区卫星亮温T_(BB)相关场特征分析[J];长江科学院院报;2005年05期
6 周国君;刘旭春;潘雄;;利用GPS遥感哈尔滨地区大气综合水汽含量[J];测绘与空间地理信息;2006年03期
7 廖顺宝,李泽辉;基于GIS的定位观测数据空间化[J];地理科学进展;2003年01期
8 孙健,刘淑媛,陶祖钰,王洪庆;1998年6月8~9日香港特大暴雨中尺度对流系统分析[J];大气科学;2004年05期
9 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
10 孙继松;王华;王令;梁丰;康玉霞;江晓燕;;城市边界层过程在北京2004年7月10日局地暴雨过程中的作用[J];大气科学;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐金秀;张天刚;;NCC区域气候模式算法分析及并行化实现[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(一)[C];2006年
2 白洁;陶祖钰;;一次大暴雨过程风场结构的多普勒雷达分析[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
3 王俊;;利用VAP法反演等高面上二维风场技术研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“地球气候和环境系统的探测与研究”分会论文集[C];2003年
4 刘淑媛;陶祖钰;;单多普勒雷达VAP方法反演水平风场的检验[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“地球气候和环境系统的探测与研究”分会论文集[C];2003年
5 刘淑媛;孙健;孙华;杨引明;;飑线系统风场单多普勒雷达资料反演分析[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
6 石燕;冯晋勤;魏鸣;;一次强降雨过程的简化伴随模式风场反演[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
7 段玮;晏红明;;云南夏季切变线系统湿物理过程方案对比试验[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
8 李龙;;科学的预报思维[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 吴海燕;臧增亮;张铭;;单多普勒雷达风场反演方法敏感性试验[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 汪晓娇;刘庭杰;;南海海气界面通量及SST的季节内振荡[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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 杨永增;海浪谱能量方程稳定性、敏感性分析与海浪变分同化研究[D];中国科学院海洋研究所;2001年
3 谢红琴;MM5-卫星数据变分同化方法及气象预报应用研究[D];中国海洋大学;2003年
4 陈晓秋;核事故早期应急响应的风场和烟羽浓度预测模式研究[D];中国原子能科学研究院;2003年
5 胡鹏;南海夏季风建立与南亚高压重建及其数值模拟[D];南京信息工程大学;2006年
6 何立富;“05·6”华南暴雨形成机理与中尺度对流系统研究[D];南京信息工程大学;2006年
7 段明铿;夏季影响我国的重要中期环流过程集合预报效果研究[D];南京信息工程大学;2006年
8 许建明;城市大气环境数值技术的集成、改进和应用研究[D];南京信息工程大学;2006年
9 顾建峰;多普勒雷达资料三维变分直接同化方法研究[D];南京信息工程大学;2006年
10 郭衍游;东中国海区域海浪同化系统设计与研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦琰琰;降水的雷达反射率因子与大气相对湿度的相关关系研究[D];南京信息工程大学;2005年
2 朱立娟;背景场误差协方差估计技术的应用研究[D];南京信息工程大学;2005年
3 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
4 王红艳;单部多普勒天气雷达反演三维风场的涡度—散度方法的进一步研究[D];中国气象科学研究院;2001年
5 潘萌;核事故气态排放流场、物质场分布数值模拟和监测数据同化分析[D];暨南大学;2002年
6 李华宏;伴随模式同化系统的设计及其应用研究[D];南京气象学院;2003年
7 刘术艳;双多普勒雷达反演风暴三维风场的数值模拟研究[D];南京气象学院;2003年
8 陈东升;中尺度数值模式同化系统的构造及试验(基于LASG—REM模式的研究)[D];南京气象学院;2003年
9 陈列;利用单多普勒天气雷达观测资料反演风场进行暴雨研究[D];南京气象学院;2003年
10 窦有俊;无侧边界条件的资料变分同化方案的数值模拟研究[D];南京气象学院;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱崇践;由单个多普勒雷达探测资料反演风矢量场的变分方法[J];兰州大学学报(自然科学版);1999年03期
2 江吉喜,范梅珠;GMST_(BB)揭示的1998年长江大水的异常天气成因[J];南京气象学院学报;1999年03期
3 徐玉貌,江敦春,夏文梅;雷达和卫星资料对江淮暴雨数值模拟的影响[J];南京气象学院学报;2001年04期
4 朱民,郁凡,郑维忠,余志豪,陆汉城,刘长盛;卫星反演湿度场及其在暴雨预报中的初步应用分析[J];气象学报;2000年04期
5 黄嘉佑,谢庄;卡尔曼滤波在天气预报中的应用[J];气象;1993年04期
6 周海光,张沛源;多种单多普勒雷达风场反演方法对比试验[J];气象;2000年05期
7 戴铁丕,梁汉明,陈仲荣,陈明;用单部多普勒雷达径向速度资料反演的风场资料及其应用[J];热带气象学报;1993年03期
8 杨祖芳,李伟华;一种运用云顶亮温确定热带气旋海面大风区的方法[J];热带气象学报;1999年01期
9 陆如华,徐传玉,张玲,毛卫星;卡尔曼滤波的初值计算方法及其应用[J];应用气象学报;1997年01期
10 姜海燕,葛润生;一种新的单部多普勒雷达反演技术[J];应用气象学报;1997年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢干权,李建华;声波方程系数逆演问题的非线性积分方程及时卷特征迭代法(TCC)[J];中国科学A辑;1988年12期
2 徐世浙,蔡振京,倪逸;磁场总梯度切线法反演二维磁性体的参数[J];物探与化探;1991年05期
3 陶祖钰;从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP方法[J];气象学报;1992年01期
4 王卫华;;瞬时等效吸收系数反演方法与应用[J];石油地球物理勘探;1992年04期
5 郑家茂,王元明;用Maxwell方程组反演层状地球模型中的ε,σ[J];应用数学;1994年03期
6 Gerardo Garcia;周成当;;神经网络侧向测井反演[J];国外油气勘探;1994年02期
7 李春芳,赵葆常;多缝衍射反演光谱学的计算机实验研究[J];光子学报;1995年06期
8 刘建华,刘天放;滤波处理提高道积分法反演煤层厚度的精度[J];煤田地质与勘探;1996年05期
9 Z. M. Song;井间数据的频率域声波模拟和反演 第二部分:反演方法、合成实验以及实际数据结果[J];勘探地球物理进展;1996年02期
10 刘继东;地面大回线源在地下形成的瞬变电磁场的反演研究[J];物探化探计算技术;1998年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱童;李小凡;张美根;李一琼;;基于改进粒子群算法的地震波反演[A];中国地球物理·2009[C];2009年
2 潘永东;钱梦騄;钱红俊;;用遗传算法反演单晶铜的弹性常数[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
3 刘士毅;;一项呼吁[A];地球物理调查与资源环境学术研讨会论文集[C];2003年
4 高丽丽;何琳;徐果明;朱良保;;层析成像中反演参数选取的影响[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
5 张金城;李锐;刘菲;韩若飞;;在未知地质条件下反演远距离震源点位置的探索与实践[A];国家安全地球物理丛书(三)——地球物理探测与应用[C];2007年
6 李帝铨;王光杰;底青云;李英贤;石昆法;岳安平;;大亚湾某隧道CSAMT数据遗传算法反演[A];工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C];2008年
7 许琨;;频率域最小二乘反演[A];工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C];2008年
8 郭海庆;吴中如;张乾飞;;渗透系数反演的CHNN模型[A];中国水力发电工程学会大坝安全监测专业委员会年会暨学术交流会论文集[C];2000年
9 邓怀群;;岩心各向异性参数反演[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
10 鲁来玉;张碧星;;考虑高阶模式的瑞利波反演研究[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宁津生 陈军 晁定波;大地测量资料反演[N];中国测绘报;2002年
2 田 耕;人体“反演集合”演绎什么[N];大众科技报;2003年
3 特约记者 曹菲;杨文采建立物探反演理论框架[N];地质勘查导报;2005年
4 王任享王建荣;利用摄影测量方法几何反演“嫦娥一号”三线CCD影像[N];中国测绘报;2008年
5 周杰;微地震监测技术[N];中国石油报;2003年
6 ;中国地基GPS探测技术的发展(上)[N];中国气象报;2006年
7 罗晖;可能有多个断裂同时活动导致破坏严重[N];科技日报;2008年
8 城市环境项目实施办公室;蓝天碧水不是梦[N];中国气象报;2001年
9 吕小霞 张永胜 王宣民;平淡亦风流[N];光明日报;2004年
10 彭冬梅;叠前反演技术[N];中国石油报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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 官莉;卫星红外超光谱资料及其在云检测、晴空订正和大气廓线反演方面的应用[D];南京信息工程大学;2005年
3 张贵霞;GPS掩星振幅反演的若干问题研究[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2004年
4 梁新政;路面结构层应力非线性特性反演研究[D];大连理工大学;2000年
5 彭真明;地震反演中的非线性优化方法及应用研究[D];成都理工学院;2001年
6 撒利明;储层反演油气检测理论方法研究及其应用[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2003年
7 李欣;渗流场反演计算及在水库渗漏控制中的应用研究[D];吉林大学;2004年
8 郭佩芳;地波雷达遥感资料的反演及应用研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
9 于富文;中国西部地区静校正方法对比研究[D];中国地质大学(北京);2006年
10 陈小斌;大地电磁正反演新算法研究及资料处理与解释的可视化集成系统开发[D];中国地震局地质研究所;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈列;利用单多普勒天气雷达观测资料反演风场进行暴雨研究[D];南京气象学院;2003年
2 杨满根;利用极轨气象卫星数据反演地表太阳总辐射的研究[D];福建师范大学;2005年
3 隋洪起;利用气象传真图反演风场和海浪场[D];中国海洋大学;2005年
4 郭锋;水电站地下厂房初始地应力场反演与围岩稳定分析[D];大连理工大学;2006年
5 程丽;地面核磁共振找水技术含水量计算[D];吉林大学;2005年
6 代刚;全空间瞬变电磁法及其在地下工程探水中的运用[D];西南交通大学;2006年
7 何先可;冲击破岩信号处理与钻头波阻特性反演辨识[D];湖南科技大学;2010年
8 李辉;用卫星资料反演臭氧总量的研究[D];中国气象科学研究院;2003年
9 卢成武;直流电测深反演算法的研究[D];西北大学;2005年
10 谢伯承;基于高光谱遥感不同发生层土壤的光谱信息的提取研究[D];西北农林科技大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026