黄丽萍
- 作品数：9 被引量：166H指数：6
- 供职机构：中国气象局更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划公益性行业(气象)科研专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球文化科学自动化与计算机技术更多>>
- 赴日本交流数值预报业务技术情况总结
- 2017年
- 1概况
2016年8月30日至9月1日，中国气象局数值预报中心代表团一行5人访问了日本气象厅（JMA）和日本神户理化研究所。此次出访旨在交流中日双方数值预报业务技术近期的发展情况和未来计划，探讨高分辨率模式和同化技术发展中面临的问题与挑战等。
- 王建捷龚建东孙健麻素红黄丽萍
- 关键词：日本气象厅代表团
- GRAPES区域模式的输入输出分析和优化
- 2022年
- 新一代全球/区域多尺度统一的同化与数值预报系统Global/Regional Assimilation and PreEdiction System(GRAPES)是中国气象局(China Meteorological Administration,CMA)自主研发的数值天气预报软件。随着对模式分辨率和预测时效性要求的提高,GRAPES的输入输出(I/O)性能成为了一个重要的瓶颈。分析了GRAPES区域模式的I/O行为,提出并设计实现了一个高性能I/O框架。该框架采用二进制编码以及多I/O通道技术实现了灵活可配置的输出方式。同时,通过非堵塞通信的方式实现了异步I/O,隐藏了I/O与通信的开销。工作在曙光"派"超级计算机上进行了测试,结果显示该框架不仅可以提高I/O性能达到10倍以上,也可以减少性能抖动带来的性能不确定性问题。
- 杨斌王敬宇刘卫国蔡蕙伊于翡邓莲堂黄丽萍
- 关键词：I/O优化异步I/OGRAPES
- CMA-MESO逐时快速更新同化预报系统及其短临预报效果初步分析被引量：2
- 2023年
- 基于CMA-MESO模式水平3 km分辨率3 h循环的快速更新同化预报系统,本文建立逐小时的分析预报循环系统,并且通过采用5种尺度叠加的高斯相关模型和引入各向异性的水平相关尺度方案来改进背景误差水平相关结构,同时考察引入全球大尺度信息方案对逐小时循环的分析和预报影响。通过对2020年7月19日华东强对流天气过程的数值模拟表明:(1)逐小时循环吸收了更多的高频观测资料和循环中采用更临近的1 h预报场作为背景场,分析和降水短临预报质量整体比3 h循环有所提高;(2)在区域分析中逐时引入全球预报场的大尺度信息会削弱区域观测资料的影响,对预报会有不利影响;(3)改进的五种尺度叠加高斯相关模型和各向异性的水平相关尺度主要使风场背景误差水平相关系数的描述更接近样本的统计结果,因而在逐1 h循环中风场分析更靠近观测,华东强对流过程的组合反射率和降水短临预报更接近实况。
- 庄照荣江源田伟红黄丽萍黄丽萍李兴良
- 关键词：短临预报背景误差协方差
- 全球和区域分析的混合方案对区域预报的影响试验被引量：17
- 2018年
- 区域分析采用局地高密观测资料,往往分析的中小尺度信息较丰富;全球分析同化全球覆盖的卫星观测资料,而且不受侧边界条件影响,对天气系统大尺度部分描述得更好。基于以上原因,为了提高区域模式的分析预报水平,本文尝试在区域模式中引入全球分析中的大尺度部分,通过DCT方法对全球T639模式分析和区域GRAPES模式分析进行谱分解,获得综合全球大尺度和区域中小尺度信息的混合分析。动能谱分析结果表明,GRAPES分析场的动能谱能量在中小尺度部分比T639全球分析略大,经过混合分析后,动能谱能量更接近理想曲线。一个月的分析预报试验结果表明,混合分析的高度、温度和风场的分析质量有明显提高,风场6 h内的预报也比区域分析有改进;而且全国平均ETS降水评分在各个降水量级上都有明显改进。
- 庄照荣庄照荣黄丽萍陈静陈德辉
- 关键词：GRAPES
- GRAPES_Meso V4.0主要技术改进和预报效果检验被引量：81
- 2017年
- 针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题,开展了多方面的改进工作:引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正,实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用,提高了模式分辨率,引入四阶水平扩散方案,调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案,完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案,并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明:GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高,同时预报偏差明显降低,月平均降水更接近实况,且能够较好地刻画雨带细节;2 m温度预报偏差有较为显著的改善,大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低,有些地区有3~5℃的降低;GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著,500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高,850 hPa的均方根误差也明显降低,整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。
- 黄丽萍陈德辉邓莲堂徐枝芳于翡江源周非非
- 关键词：模式分辨率
- GRAPES三维云初始场形成及在短临预报中的应用被引量：39
- 2017年
- 围绕GRAPES_Meso的云初始场形成,以ARPS模式云分析方案为基础,优化诊断后应用我国风云二号静止气象卫星云产品、多普勒天气雷达三维组网拼图产品等观测资料结合模式背景信息,根据云热力-动力学原理及观测试验经验关系等,对云初始场的信息进行分析并通过松弛逼近同化方法实现对云内微物理信息同化应用。GRAPES_Meso中采用优化后的云初始场方案,水平分辨率为0.03°×0.03°和0.1°×0.1°的1个月(2014年7月15日-8月14日)连续试验和个例分析结果显示:云初始场形成方案能够分析出飑线等天气系统的云系和云内微物理变量特征。从模拟云图看,包含云初始场信息的GRAPES_Meso的云系的形态特征和分布范围短时临近预报结果更为准确。云初始场信息同化应用后,在1h的时间尺度上,即可预报出与实况更为接近的降水;0~12 h时间范围内对降水均有积极的影响,可满足短时临近预报的需求,降水量级略偏大。批量连续试验(水平分辨率为0.03°×0.03°和0.1°×0.1°)的各个量级降水ETS(equitable threat score)评分都显著提高。
- 朱立娟龚建东黄丽萍陈德辉江源邓莲堂
- 关键词：GRAPES_MESO
- GRAPES_MESO V3.3模式强天气预报性能的初步检验被引量：38
- 2014年
- 本文针对2013年6月升级后的GRAPES_MESO V3.3模式预报产品进行了天气学检验。检验结果表明:模式能够较好地反映强对流过程发生发展的水汽、稳定度和垂直风切变等物理条件,8-10月期间,预报准确率随着季节的转换而有所不同,对于达到一定阈值条件的部分物理参数预报效果较好,对业务具有较好的参考价值。模式对于强降水以及华北雷暴大风和冰雹等强天气过程具有一定的预报能力,特别是高时空分辨率的产品能够在一定程度上较好地描述过程的发生发展,但对于极端强降水、受地形影响的强降水等,预报能力有限。
- 毛冬艳朱文剑樊利强蔡雪薇张涛陈静黄丽萍王雨
- 关键词：GRAPES_MESO天气学检验
- 北京山区与平原冬季近地面风的精细观测特征被引量：9
- 2019年
- 利用2009-2018年冬季北京地区200多个自动气象站逐时10 m风速、风向观测数据,分典型区域(山区、山区与平原过渡区、平原区、城区)研究北京地区冬季近地面风的精细特征,并使用有完整记录的2 a(2017和2018年)冬季延庆高山区不同海拔高度10 m风逐时观测数据,多视角分析高山区不同海拔高度近地面风的特征和成因,以深刻认识北京地区复杂地形条件下冬季近地面风的特征和规律。结果表明:(1)北京地区冬季近地面平均风受西部北部地形、城市下垫面粗糙度和冷空气活动共同影响,平均风速沿地形梯度分布,山区高平原低,平原中又以城区风速最小;盛行西北风和北风,在城区东、西两侧盛行风出现扰流,在山区和过渡区一些地方还存在与局地地形环境明显关联的其他盛行风向。(2)4个典型区域冬季近地面风速日变化均表现为白天风速大于夜间,午间风速最大的"峰强谷平"单峰特征,这一特征的稳定性在城区高、山区低。(3)4个区域冬季弱风(<1 m/s)频率为31%-42%,城区较高、山区较低;强风(>10.8 m/s)频次则是山区多、城区少,强风风向主要表现为偏西-偏北,与冷空气活动密切关联;城区、平原区和过渡区偏南风频率均为极小,暗示北京"山区-平原"风模态在冬季是"隐式"的、不易被直接观测到。(4)近地面风的水平尺度代表范围在延庆高山区高海拔处明显大于低海拔处,海拔1500 m附近(平均的边界层顶高度)是延庆高山近地面风速日变化特征的"分水岭",低于该海拔高度时近地面风速日变化表现为前述"峰强谷平"单峰特征,而高于该海拔高度时近地面风速日变化则呈现相反特征,即夜间大白天小、午间最小的"峰平谷深"特征,这是由边界层湍流活动的日变化及伴随的低层自由大气动量向边界层内下传所致。(5)延庆高山近地面风速大体上随观测高度而增大,高海拔站点日平均风速数倍
- 乌日柴胡王建捷孙靖黄丽萍孙健
- CMA-MESO关键技术集成及应用被引量：21
- 2022年
- 基于GRAPES-MESO 10 km系统,提高模式动力框架计算精度和稳定性,选择调试适合高分辨率模式的物理过程参数化方案组合,建立面向数值天气预报的全国雷达质量控制拼图系统,通过云分析系统融合全国三维组网反射率因子拼图,建立面向中小尺度系统的对流可分辨同化系统和陆面资料同化系统,实现雷达径向风、风廓线雷达、FY-4A成像仪辐射率、卫星云导风、卫星GNSSRO、地面降水观测以及近地面资料等非常规局地稠密资料的同化应用,发展快速循环技术,建立全国3 km间隔3 h的快速循环同化预报系统——CMA-MESO(GRAPES-MESO3 km)并实现业务化运行。2020年6—9月汛期业务检验结果表明:CMA-MESO预报的近地面要素(降水、2 m温度、10 m风场)检验评分全面超越GRAPES-MESO 10 km结果;CMA-MESO的24 h累积降水TS评分略低于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的结果,但逐3 h累积降水预报TS评分尤其是对于较大降水阈值评分明显优于ECMWF结果;同时,对于能够表征模式对降水时空精细化特征预报能力的降水频次和降水强度等检验,CMA-MESO对我国汛期的预报准确率超过了ECMWF细网格模式结果。
- 黄丽萍邓莲堂王瑞春庄照荣江源徐枝芳朱立娟张进王莉莉于翡孙琴王丹王皓周非非徐国强
