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最大熵增模型在业务数值预报系统中的应用研究: 2025年; 准确计算地表热通量对理解陆-气相互作用和提升天气预报、预测能力具有十分重要的科学意义和实用价值。目前数值天气预报模式中普遍采用的基于莫宁-奥布霍夫相似理论(Monin-Obukhov Similarity Theory,MOST)计算地表热通量的方法具有局限性,而国际上近年来提出的用最大熵增(Maximum Entropy Production,MEP)模型计算地表热通量的方法具有优势并取得较好效果,越来越广泛地应用于陆-气交换过程研究。为了评估MEP模型在业务数值预报系统中的适用性,以及其与模式系统中现有常用地表热通量计算方法的差异,研究将MEP模型引入北京市气象局现有业务数值预报系统(CMA-BJ模式),用于计算地表感热、潜热和土壤热通量,替换模式中原有基于MOST的方法。针对2022年6—8月开展模拟试验,评估业务数值预报系统采用MEP模型后对陆面和大气要素及降水的预报效果。结果表明:在CMA-BJ模式中采用MEP模型,能够显著改善模式对地表能量平衡及陆面和边界层热、动力过程的模拟,提高模式对边界层内温度、湿度和风的模拟能力,最终提高降水尤其是强降水的预报准确度,华北地区和长江流域暴雨的TS(Threat Score)评分分别提高了20%和10%,预报降水的日变化特征也与实况更接近、相关系数更大。这些结果表明,将MEP模型应用于数值天气预报模式及相关业务系统是可行的。; 张亦洲张瑞赵平苗世光苗世光全继萍王迎春; 关键词：地表热通量降水

一种面向分钟级循环同化数值预报系统的移动定位方法及系统: 本发明公开了一种面向分钟级循环同化数值预报系统的移动定位方法及系统，该方法包括：根据灾害性天气业务需求，确定指定范围的经纬度区域，作为分钟级循环同化数值预报运行的定位区域,即用于计算质心的定位区域；选取全球或区域数值模式...; 郭英莲王明欢钟敏赖安伟李俊周志敏万蓉彭涛王继竹

一种海浪数值预报系统中背景场的确定方法、装置及设备: 本发明提供一种海浪数值预报系统中背景场的确定方法、装置及设备，其中，所述方法包括：获取在预设时段内的卫星海浪谱数据；确定海浪数值预报系统在预设时刻的初始背景场；根据所述初始背景场中的目标海浪参数以及所述卫星海浪谱数据，得...; 吴淑萍王娟娟侯放吴萌萌蔡靖泽李本霞

一种海浪数值预报系统中背景场的确定方法、装置及设备: 本发明提供一种海浪数值预报系统中背景场的确定方法、装置及设备，其中，所述方法包括：获取在预设时段内的卫星海浪谱数据；确定海浪数值预报系统在预设时刻的初始背景场；根据所述初始背景场中的目标海浪参数以及所述卫星海浪谱数据，得...; 吴淑萍王娟娟侯放吴萌萌蔡靖泽李本霞

中国工程院院士沈学顺:让我国自主数值预报系统算得更准更快: 2024年; 数值天气预报是20世纪最重大的社会与科技进步之一。2015年9月,《自然》(《Nature》)期刊中写道:“数值天气预报是所有物理科学中影响最大的领域之一。作为一个计算问题,全球天气预报类似于人脑和宇宙早期演化的模拟,并且每天都在世界各地主要的业务预报中心运行。”; 赵晓妮; 关键词：中国工程院院士数值天气预报物理科学《自然》《NATURE》

CLDAS陆面资料对区域数值预报系统气温预报的改进研究: 2024年; 为提升区域数值预报系统2 m气温预报性能,利用土壤温度和土壤湿度站点观测资料,对中国气象局陆面数据同化系统(CMA Land Data Assimilation System,CLDAS)陆面资料在浙江地区的精度进行评估,并将其融合应用于浙江省数值预报业务系统。结果表明:CLDAS土壤温度、土壤湿度产品相对于美国全球预报系统(Global Forecast System,GFS)分析场,与观测相比具有更小的均方根误差和更高的相关系数,在浙江省有较好的适用性。个例分析表明区域数值模式2 m气温预报对陆面资料变化较敏感,融合CLDAS地表温度、土壤温湿度实时分析产品的初始场,可持续影响到模式预报后期,主要通过地表感热、潜热通量直接影响气温变化。从均方根误差来看,与基于GFS分析场作为陆面初始场的区域模式预报相比,应用了CLDAS陆面资料的模式预报改进了13.6%。2021年7月阶段性应用结果显示,模式初始场融合CLDAS陆面资料后有效提高了浙江省2 m气温预报水平,融合后的预报改进效果夜间较白天明显,且晴热高温天气背景下较梅雨期、台风期改进更佳。高温天气预报评估进一步表明,CLDAS陆面资料的应用对浙江省高温事件预报有较好的改进,尤其对金衢盆地等高温区改进明显。; 邱金晶陈锋董美莹范悦敏余贞寿; 关键词：土壤温度土壤湿度

一种大气波导数值预报系统及其方法: 本发明公开了一种大气波导数值预报系统及其方法，包括定时批量下载海洋气象水文数据，将观测场、背景场和背景场误差统计特征进行同化，生成分析场；根据分析场进行预报模拟，获得WRF预报输出，其中包括对WRF海面粗糙度方案的改造，...; 赵小峰邹靖杜华栋

区域海气浪耦合模式的气象水文要素一体化数值预报系统及其运行方法: 本发明公开了区域海气浪耦合模式的气象水文要素一体化数值预报系统及其运行方法，包括耦合器MCT和后处理模块POST；具有开放式计算框架的大气模式WRF、海洋模式ROMS和海浪模式SWAN作为耦合分量，通过耦合器MCT在固定...; 王举齐琳琳王天驹汪汇洁王学忠王晓丹黄泓胡邦辉

浙江省1 km分辨率数值预报系统构建与性能评估: 2024年; 本文针对浙江省短时临近精细化预报需求,基于WRF-ARW4.0.2版本和格点统计插值分析系统GSIv3.4,利用NDOWN技术,实现了从覆盖亚太地区9 km分辨率的预报向下嵌套到覆盖中国东部地区3 km分辨率预报,再向下嵌套到覆盖浙江区域1 km分辨率预报,建立了逐1 h更新的浙江省1 km分辨率数值预报系统(Zhejiang high-resolution rapid refresh system,ZJHRRR)。利用ZJHRRR开展典型个例和批量回报试验分析和评估,结果表明:ZJHRRR可以较好地预报出暴雨过程降水系统发生、发展、成熟和消亡的演变过程。相比原浙江省快速更新同化预报系统(Zhejiang WRF-ADAS rapid refresh system,ZJWARRS),在各降水量级和空间邻域尺度下,ZJHRRR均展现出更好的预报能力,其中ZJHRRR的24 h和3 h暴雨量级降水预报TS (threat score)评分分别提升了61.95%、44.91%;ZJHRRR各时刻的温度与实况更为接近,ZJHRRR预报日最高温度、日最低温度相比ZJWARRS的均方根误差(root mean square error,RMSE)减小幅度分别达8.4%、5.4%。; 余贞寿邱金晶刘雪晴苏涛张红蕾陈锋

区域海气浪耦合模式的气象水文要素一体化数值预报系统及其运行方法: 本发明公开了区域海气浪耦合模式的气象水文要素一体化数值预报系统及其运行方法，包括耦合器MCT和后处理模块POST；具有开放式计算框架的大气模式WRF、海洋模式ROMS和海浪模式SWAN作为耦合分量，通过耦合器MCT在固定...; 王举齐琳琳王天驹汪汇洁王学忠王晓丹黄泓胡邦辉

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