国家科技支撑计划(2006BAC02B04)
- 作品数：17 被引量：473H指数：11
- 相关作者：李维京张培群陈丽娟任宏利刘绿柳更多>>
- 相关机构：中国气象局国家气候中心兰州大学中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学更多>>
- IPCC AR4中海气耦合模式对中国东部夏季降水及PDO、NAO年代际变化的模拟能力分析被引量：13
- 2010年
- 利用1880—1999年中国东部35站的观测降水资料、英国Hadley中心的海温和海平面气压资料以及IPCC第4次评估报告(AR4)中20世纪气候模拟试验(20C3M)的模式输出结果,对IPCCAR4中22个耦合模式所模拟的我国东部夏季降水的年代际变化情况以及太平洋年代际涛动(PDO)和北大西洋涛动(NAO)的年代际变化情况进行了分析。结果显示,这些模式对20世纪我国东部夏季降水年代际变化的模拟结果并不理想,但对降水在20世纪70年代中期前后的突变具有一定的模拟能力。其中IAP_FGOALSL_0_G可以大致模拟出20世纪70年代中期前后降水型的突变特征,而BCCR_BCM2_0和UKMO_HadGEM1则可以模拟出华北地区降水在20世纪70年代中期之后减少的现象。对于引起我国东部夏季降水年代际变化的重要因子PDO和NAO,模式对它们年代际变化的模拟效果略好于降水。多数模式都可以模拟出PDO和NAO的空间模态,其中CNRM_CM3和UKMO_HadGEM1对PDO年代际变化(8 a以上)的模拟与实际情况比较相似,并可以模拟出20世纪70年代中期之后PDO由负位相转变为正位相的情况,而模式UKMO_HadGEM1也对NAO的年代际变化以及1980年以来不断加强的趋势模拟较好。
- 顾薇李崇银
- 关键词：中国东部夏季降水年代际变化
- 论动力相似预报的物理基础问题被引量：7
- 2007年
- 为了更好地发展动力相似预报的策略和方法,基于非线性动力学成果,综合探讨了动力相似预报的物理基础问题。分析表明,"相似预报—低频流型—可预报性"在物理上存在密切联系,这在统计相似预报和动力相似预报问题中均适用。通过类比集合预报,并对实际大气不同尺度模式预报的个例分析,初步证实了相似初值对应的动力预报结果及其预报误差行为具有相似性。在此基础上,进一步提出三类相似性问题,并归纳了动力相似预报的物理基础:在初始状态相似性持续的情况下,动力预报结果以及预报误差行为具有相似性。
- 任宏利封国林张培群
- 关键词：可预报性物理基础
- 短期气候预测中基于预报因子的误差订正方法研究被引量：3
- 2007年
- 依据动力-统计相结合进行短期气候预测的基本思想,为了将统计经验运用于动力预报中,提出了基于预报因子的误差订正新方法(PREC).分析表明,该方法能够有效利用预报因子与模式预报误差之间的显著相关关系,并通过建立统计预报模型对预报误差进行估算和订正.进一步利用国家气候中心CGCM的季节回报数据,并选用表征气候系统年际变率最主要模态ENSO循环的特征量(即Nio3区海温指数)作为物理预报因子,将PREC应用于动力季节预测试验.相比于传统的系统误差订正,利用前期预报因子信息的PREC对夏季平均环流和降水量预报结果均有不同程度改善,从而为利用统计经验改进短期气候预测提供了新途径.
- 任宏利
- 关键词：短期气候预测误差订正
- 2008年1月我国大范围低温雨雪冰冻灾害分析:Ⅱ.成因分析被引量：152
- 2008年
- 2008年1月10日至2月初,我国发生了大范围低温雨雪冰冻灾害,其主要特征为灾害范围广、灾害强度大、连续低温时间长、雨雪持续时间长、冰冻日数多和灾害损失严重。为今后更好地开展此类事件的短期气候预测业务,作者从气候角度分析了这次灾害的可能成因。分析表明,2007年8月发生至今的拉尼娜事件发展非常迅速,其所造成的大气环流异常是导致我国大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因。在1月,乌拉尔山地区位势高度场异常偏高、中亚至蒙古国西部直到俄罗斯远东地区位势高度场偏低的环流异常持续时间很长,非常有利于冷空气不断分裂南下;西太平洋副热带高压异常偏北,有利于大量暖湿空气向我国输送,并决定了低温暴雪冻雨灾害发生的区域;青藏高原南缘的南支槽异常稳定活跃,有利于来自印度洋和孟加拉湾的暖湿气流沿云贵高原不断向我国输送,为我国长江中下游及其南部地区的强降雪天气提供了更加充足的水汽来源。分析还表明,1月中旬以来,湖南、贵州等地逆温层不断加强并长时间维持是上述地区大范围冻雨持续出现的主要原因。
- 高辉陈丽娟贾小龙柯宗建韩荣青张培群王启一孙丞虎朱艳峰李威孙林海任福民王凌高歌
- 关键词：冻雨拉尼娜西太平洋副热带高压逆温层
- 日以下尺度降雨随机模拟研究进展被引量：8
- 2009年
- 目前我国作物生长、土壤侵蚀等应用模式发展很快,利用这些模式进行气候变化影响评价的研究逐渐成为热点,但日以下尺度降雨观测资料却严重不足,迫切需要针对我国复杂的气候条件建立日以下尺度降雨模拟模型,为应用模式提供更为精细的降雨资料输入。重点从次降雨事件的划分方法、次降雨事件模型的模拟过程、Bartlett-Lewis和Neyman-Scott点过程模型的模拟过程、参数估计、参数敏感性分析以及模型改进等方面综合概述了日以下尺度降雨随机模拟的进展,同时给出这几种模型的对比研究结果,从而为人们根据不同目的和条件选择不同模型提供借鉴。最后指出,结合点过程和次降雨事件等方法优点的混合模型——基于天气分型的随机模拟模型以及将统计与动力方法相结合的模拟模型,可能是未来降雨模拟的重要发展方向。
- 殷水清谢云陈德亮林小鹃李维京
- 关键词：降雨
- 基于月动力延伸预报最优信息的中国降水降尺度预测模型被引量：35
- 2009年
- 利用国家气候中心月动力延伸预报结果、NCEP/NCAR再分析资料和中国160个站观测资料,通过计算两次相关的方法,获取最优预报信息作为建立降尺度预测模型的预测因子,提取的最优预测因子同时满足既是观测环流要素场影响降水的关键区域,又是模式要素场预报的高技巧区域两个条件。结合挑选出的最优预测因子,利用最优子集回归建立月平均降水的降尺度预测模型。文中设计了消除预测因子和预测量的线性趋势值后建立预测模型(方案1)和直接利用原始资料建立预测模型(方案2)两种方案。经过独立样本检验,发现这两种方案建立的预测模型都能够提高月尺度降水预测,方案1对月尺度降水预测的距平相关系数平均可达0.35。利用该方案对超前时间分别为0、5、10d的月动力延伸预报产品进行月降水的降尺度预测表明,模式初值信息不仅影响月动力延伸预报结果,也影响降尺度应用效果,利用超前时间为0和5d的月动力延伸预报结果进行降水降尺度预测可在业务中参考。此外,降尺度预测模型中选取的预测因子不仅在统计上是显著的,同时也具有清楚的物理意义。
- 顾伟宗陈丽娟张培群李维京李想刘绿柳
- 关键词：降水
- 全球海气耦合模式(BCC_CM1.0)对江淮梅雨降水预报的检验被引量：11
- 2009年
- 以国家气候中心全球大气-海洋耦合模式(BCC_CM1.0)20年的预报产品为基础,重点分析了该模式对中国江淮梅雨的预报能力以及梅雨预报中存在误差的可能原因。试验表明:BCC_CM1.0对江淮梅雨降水有一定的预报能力,模式基本上能够预报出气候态下梅雨降水的空间分布特征。尽管其方差贡献率和时间系数与观测相比有偏差,但模式还是能够预报出梅雨降水的主要模态。气候平均下,BCC_CM1.0模式预报的梅雨雨带位置偏北,因而预报的江淮流域长江以北降水偏多,而长江以南预报的降水偏少。同时发现模式对江淮流域梅雨期中等强度降水预报较好,雨强概率分布与观测结果基本一致,而对大雨强降水和小雨强降水预报相对较差。合成分析发现,江淮流域雨带偏北、降水偏少时,模式的预报能力较好;而江淮流域雨带偏南、降水偏多时,模式预报能力相对较差。BCC_CM1.0对高度场的预报普遍偏低,尤其是在青藏高原上空有一个虚假的低值中心,对副热带高压的预报也偏弱,这样使得东亚季风区气压梯度增加,从而导致预报的东亚夏季风偏强、向北推进的幅度加大,最终致使预报的梅雨雨带偏北。此外,比湿场预报的偏差也可能是造成梅雨雨带偏北的原因之一。
- 司东丁一汇柳艳菊
- 关键词：海气耦合模式江淮梅雨降雨预报
- T63L16气候模式预报能力的空间尺度分布研究被引量：6
- 2009年
- 采用球谐谱展开和方差分析方法,利用1970—2003年NCEP再分析500 hPa高度场资料和国家气候中心T63L16月动力延伸预报业务回报1982—2002年的结果,研究了T63L16模式逐日预报可预报能力的空间尺度依赖特征和对于中期预报的可预报稳定分量。分析表明,T63L16模式预报能力在总波数n上具有各向同性,其主要的误差发生在波数为5—10的天气尺度波。基于对T63L16气候模式500 hPa位势高度场球谐系数内部方差和该物理量气候外部方差之比R演变特征的分析,本文定义了模式26—40 d预报的方差比的平均作为R的临界值来定量地确定T63L16模式对不同空间尺度气象场的可预报期限,并引入波能谱为权重系数研究了模式可预报期限与纬向波数和总波数的关系。结果显示该模式的逐日可预报期限与纬向波数和总波数、以及季节均有关系。可预报期限在整体上随着空间尺度的减小而逐渐缩短,但并不是纯粹的单调递减;对于纬向2波分量的可预报期限比3—5波要短,可能是由于该模式对表征东亚大槽和北美大槽的2波的刻画相对不够好。另外,对季节平均的中期预报可预报稳定分量的考察表明,就全球而言,对于提前6 d以上的预报,夏季具有的可预报稳定分量为纬向波数小于12或总波数在17以内,其他季节为纬向波数小于7或总波数小于13;对于提前11—15 d的预报,冬夏两季的可预报稳定分量为纬向波数小于5或总波数小于10,春(秋)季节为纬向波数小于3(2)或总波数不大于8(7)。这为针对该尺度发展新的预报策略和方法、改进预报效果,提供了依据。
- 许晓光李维京任宏利张培群
- 关键词：方差分析
- 模式气候吸引子信息约束下的动力协调初始化方法及其在ENSO预测中的应用被引量：1
- 2009年
- 为了改善模式初始场质量,减少初值与模式不协调对ENSO预测的影响,针对国家气候中心NCCo海-气耦合模式原初始化方案动力不协调的问题,从利用模式长期耦合模拟资料中的模式气候吸引子信息的角度出发,发展了一种获取观测资料中与模式相协调分量的信息重构方法,提出了一种模式气候吸引子信息约束下的动力协调初始化方案。对该方案回报检验的结果表明:通过反演NCCo海-气耦合模式模拟资料中的模式气候吸引子信息,有助于获取观测资料中与模式相协调的信息分量特征,实现了初始化过程中动力模式与所同化观测资料间的协调。这种基于信息重构方法的动力协调初始化方案,既可以延续原初始化方案利用观测信息较多的优势,又克服了原方案中观测资料和动力模式不协调的缺陷。这种新的初始化方案,消除了观测资料和模式不协调和初始场中产生的小尺度高频噪声,突出了与NCCo模式动力特征相适应的ENSO尺度信息。进而抑制了初始场中高频噪声所引起的快变预报误差的增长,提高了模式的预测技巧。
- 孙丞虎李维京
- 关键词：初始化ENSO预测
- BP-CCA方法用于中国冬季温度和降水的可预报性研究和降尺度季节预测被引量：36
- 2010年
- 使用变形的典型相关分析(BP-CCA)方法,基于交叉检验的结果建立了东亚冬季500 hPa大尺度环流和中国冬季温度、降水的最优BP-CCA降尺度预测模型,并在此基础上进行了中国冬季温度和降水的可预报性研究,表明用东亚冬季500hPa高度场降维后的大尺度环流来解释中国冬季温度,平均距平相关系数(ACC)为0.7左右,最高可达0.9,解释中国冬季降水的平均ACC为0.3左右,最高可达0.7,温度的可预报性远高于降水,且二者的可预报水平存在明显的区域差异。可预报性研究表明东亚冬季500 hPa大尺度环流异常与中国冬季温度、降水异常有密切的联系,BP-CCA方法可以很好地揭示大尺度环流与温度、降水的内在联系,并且物理意义清晰。在东亚大尺度环流系统中,东亚大槽和西太平洋副热带高压是影响中国冬季温度、降水异常的重要系统。进一步利用国家气候中心海气耦合模式(CGCM/NCC)回报和预测的500 hPa环流场和BP-CCA方法对温度和降水进行降尺度预测应用,对温度和降水的预测效果明显高于模式直接输出的结果,而且对温度预测的改善高于对降水的改善。对模式预测的环流进行EOF(经验正交函数)分析,表明BP-CCA方法对降尺度要素预报的可预报性来源于CGCM/NCC对500 hPa高度场主要大尺度特征的模拟能力较好。
- 贾小龙陈丽娟李维京陈德亮
- 关键词：可预报性降尺度海气耦合模式
