李兴良 作品数:44 被引量:261 H指数:10 供职机构: 中国气象局 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 公益性行业(气象)科研专项 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 天文地球 自动化与计算机技术 理学 农业科学 更多>>
GRAPES_GFS全球中期预报系统的研发和业务化 被引量:82 2017年 该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES_GFS的研发历程,重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展,概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务化的贡献。动力框架方面的改进主要包括位温垂直平流的算法、极区滤波方案、标量平流方案、垂直速度衰减(damping)算法、提高模式分辨率等,改善了模式框架的稳定性、计算精度以及质量守恒性。物理过程方面的改进主要包括RRTMG辐射方案、CoLM陆面过程方案、积云对流、边界层过程、双参数云物理方案,以及物理过程的调用计算等,全面提升了模式物理过程的预报能力。全球三维变分同化方面,研发了模式空间三维变分(3DVar)系统、资料质量控制和偏差订正技术、卫星资料同化方面的相关技术等。同时,对目前GRAPES_GFS2.0的预报能力进行了评估,总体来说.该系统各项预报指标全面超越GRAPES_GFS1.0,与T639相比等压面要素预报在对流层也有明显优势,降水、2 m温度等预报也优势明显。 沈学顺 苏勇 胡江林 王金成 孙健 薛纪善 韩威 张红亮 陆慧娟 张华 陈起英 刘艳 刘奇俊 马占山 金之雁 李兴良 刘琨 赵滨 周斌 龚建东 陈德辉 王建捷关键词:动力框架 三维变分同化 一种基于成对显式龙格-库塔时间积分的大气平流算法 2024年 为解决大气输送仿真中保形、正定及计算效率等问题,本研究发展了基于水平-多矩有限体积/垂直-有限差分混合格式和显式成对龙格-库塔方法的高效、高保真平流方程时空离散方案。为去除高阶算法在间断分布附近产生的数值振荡,平流方案在水平和垂直方向分别使用了基于加权本质无振荡(weighted essentially non-oscillatory,WENO)和总变差减小(total variation diminishing,TVD)方法的斜率限制器。在时间积分中,算法使用了二阶成对显式龙格-库塔方法,通过在垂直方向增加内循环中空间离散调用次数增大求解器可用CFL数。成对龙格-库塔时间积分方法能有效缓解大气模式垂直小网格距对积分时间步长的限制,使水平、垂直方向稳定性条件允许的最大时间步长尽可能接近,从而改善模式计算效率。论文中还设计了可用于库朗(Courant-Friedrichs-Lewy,CFL)数大于1情形的迭代正定修正算法,能保证平流方程计算结果严格非负。本文采用二维标准算例对所提出的平流方程算法进行了测试和比较分析。数值试验结果表明:本文提出的算法为解决高分辨、可扩展非静力大气模式中平流输送高保真计算难题提供了一条有效途径。 孙朝阳 陈春刚 李兴良 沈学顺基于DFL的中医辨证施治模型及应用研究 中医是我国的一门国粹,也是传统文化中的一块瑰宝。中医的阴阳学说、辨证施治、望闻问切四诊、脉理二十八现象、经络理论等等,是经过数代医学者临床试验进而发展完善的诊断经验,它具有自己独特的理论体系和实用价值。
... 李兴良关键词:动态模糊逻辑 知识表示 产生式规则 一种网络拓扑发现算法的设计与实现 被引量:2 2012年 针对网络拓扑自动发现的方法进行了分析,提出了一种新的基于SNMP协议的网络拓扑发现算法。通过一个网络性能管理系统(简称CNPMS)原型对该算法进行了测试,测试表明,该算法是正确和有效的。 李兴良 王涛 陈达孚关键词:网络管理 拓扑发现 SNMP PRM标量平流方案在GRAPES全球预报系统中的应用 被引量:11 2013年 如何更好地模拟水物质的分布,对于数值天气预报效果的改进,特别是对于更好地模拟降水过程,具有重要的意义。半拉格朗日模式中的标量平流计算要求做到高精度、守恒、正定和保形,但GRAPES_GFS(Global-Regional Assimilation and PrEdiction System,Global Forecast System)中采用的QMSL(Quasi-Monotone Semi-Lagrangian)平流方案在水汽的强梯度、不连续区域计算精度较低,且不能做到严格守恒。本研究借鉴计算流体力学领域的研究进展,将一个基于分段有理函数的物质平流方案PRM(Piecewise Rational Method)引入GRAPES_GFS中,按照通量形式求解水汽方程,并对极区进行了混合等技术处理。通过一系列理想试验对两种平流方案进行了对比,证明了PRM方案精度较高,特别是在水汽梯度大的区域优势明显,频散、耗散误差较小,守恒、保形性也要好于QMSL方案。通过对GRAPES_GFS中批量预报试验效果的检验,验证了PRM方案可以有效地改进模式对水物质分布的模拟,提高了降水的预报效果,对模式综合预报性能的提升也有明显作用。 苏勇 沈学顺 彭新东 李兴良 伍湘君 张爽 陈贤关键词:半拉格朗日 质量守恒 数字滤波初始化方案在高分辨率GRAPES区域模式中的应用研究 被引量:3 2021年 高分辨率同化系统中引入的高频率高密度观测信息会造成分析变量之间的不平衡,因而在模式积分中产生的虚假重力波会严重影响模式预报质量和运行稳定。为了抑制虚假重力波在模式中快速增长,文中通过在高分辨率GRAPES区域模式中应用非绝热数字滤波和增量数字滤波初始化方案,研究不同滤波截断周期的初始化方案对分析预报的影响。试验结果表明,不同初始化方案的分析预报效果依赖于截断周期,截断周期越长滤除的高频信息越多,对于3 km分辨率模式,30 min与15 min截断周期的初始化方案既滤除了高频噪音,也基本保留了有意义的分析信息。不同截断周期的数字滤波方案在GRAPES-MESO系统中对气象要素预报场的影响基本可忽略;而在GRAPES-RAFS系统中,初始化方案对分析和预报的影响会逐渐累积,15 min截断周期的初始化方案比2 h截断周期的初始化方案的风场预报和降水预报质量更优。 庄照荣 庄照荣 刘艳 李兴良关键词:GRAPES 一种半拉格朗日平流计算方案在球面坐标下的改进研究 <正>Reich(2007)提出一种向前轨迹的半拉格朗日平流方案(简称ECSL方案,Explicit and Conservative remapping strategy for Semi-Lagrangian adv... 黄博 陈德辉 李兴良 李超关键词:球面坐标 样条插值 高阶正定守恒的中心约束多矩有限体积平流模式 被引量:3 2020年 采用新的均匀三点中心约束多矩有限体积方法(3-point Multi-moment Constrained finite-Volume scheme for Uniform Points with Center Constraints,MCV3_UPCC),发展了一个三阶正定守恒的平流模式。三点多矩有限体积方法在单网格内定义等距的3个自由度,采用多矩约束条件并通过控制方程获得时间演变方程。新的三点中心约束多矩方法能在单网格内采用等距的3个点值及中心一阶、二阶导数作为约束条件进行空间4次多项式数值重构,获得3个自由度的时间演变方程;所构建的新数值方案具有三阶精度,边界通量连续性保证了其数值严格守恒。为了抑制该方法的非物理数值振荡,引入了边界保型限制器技术,它能够把数值解控制在既定物理场最小值(最小值为0时则保持数值正定)与最大值之间。数值试验表明新发展的三阶平流模式具有良好的计算精度,能够严格保持数值解的正定性和守恒性,同其他高精度平流模式相当,在实际大气模式水汽等平流输送应用中具备良好的发展潜力。 舒谦 唐杰 陈春刚 陈春刚 肖锋 沈学顺 李泽椿 朱克云 李兴良DFL在股利分配决策支持系统中的应用 2010年 介绍了基于DFL的股利分配决策支持系统的体系结构、功能模块及其实现技术和方法,实现了股利分配决策中动态模糊数据的表示、处理,提出了动态模糊逻辑的算法和推理过程,并成功设计实现了股利分配决策支持系统,初步得到应用,取得一定的社会和经济效益,为人们用计算机处理这类问题提供借鉴。 王涛 李兴良关键词:动态模糊逻辑 股利分配 决策系统 非线性平衡方案在三维变分同化系统中的应用 被引量:20 2006年 文中考虑气流出现明显的弯曲和辐合时,资料变分同化方案中的风压场间动力学约束问题。在强涡旋、锋面等剧烈变化的系统中,地转平衡和线性平衡方程均不能很好地描述风压场关系,非线性平衡方程考虑了流场曲率的作用,能更恰当地反映风压场的关系。把非线性平衡方案应用于三维变分同化分析系统中,可以得到和天气形势相关联的模式变量背景误差协方差,对热带气旋进行同化试验后得到的分析场更协调。结果表明,非线性平衡方程的应用,可以提高强涡旋系统中三维变分同化分析场的质量,对热带气旋强度预报有一定的改善。 庄照荣 薛纪善 朱宗申 李兴良关键词:变分同化 背景误差协方差