WRF-3DVAR对近地层风速预报改进的数值试验
发布时间：2021-04-28 06:07
近地层风速受地形、下垫面热动力作用以及边界层复杂的湍流过程影响,具有较强的局地性、瞬变性和间歇性,尤其在复杂天气、复杂地形条件下,是气象预报和工程设计中的难点。本文通过最优边界层参数化方案的选取,WRF-3DVAR同化以及CALMET降尺度等一系列数值试验,研究了近地层风速预报的改进途径,着重分析了WRF-3DVAR系统同化常规观测及卫星辐射观测后,对局地性、瞬变性和间歇性较强的近地层风速的预报改进程度,探讨了ATOVS辐射观测对近地层风速的预报改进贡献。本文首先分析了WRF模式中不同边界层参数化方案对试验区近地层风速的模拟效果,并探讨了近地层风速模拟误差的可能原因。结果表明：YSU边界层参数化方案对东北半湿润试验区春季的近地层风速模拟效果最好；近地层大气稳定度状况对近地层风速的垂直分布以及湍流状况有重要影响,进而影响近地层风速的模拟精度；YSU方案对实际大气近地层稳定度的模拟存在的较大误差是近地层风速模拟误差的重要原因,这种现象在夜间及昼夜交替过程中表现最为明显。其次,运用WRF-3DVAR系统同化常规观测及卫星辐射观测,分析了同化常规观测和卫星辐射观测对近地层风速的预报改进效果。结...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.3 问题的提出
1.4 本文的研究目的及内容
第二章 模式和方法简介
2.1 WRF模式及其同化系统
2.2 3DVAR简介
2.3 同化资料介绍
2.3.1 常规观测资料
2.3.2 ATOV卫星辐射资料
2.4 统计方法
第三章 WRF不同边界层方案对近地层风速的模拟效果及误差原因分析
3.1 试验设计
3.2 不同边界层方案对近地层风速的模拟效果比较
3.3 近地层风速模拟误差的可能原因分析
3.4 小结
第四章 同化常规观测对近地层风速的预报改进试验
4.1 试验设计
4.2 区域分析场效果检验
4.3 单点近地层风速的预报效果检验
4.4 小结
第五章 同化ATOVS辐射观测对近地层风速的预报改进效果
5.1 试验设计
5.2 整层大气的初始场和预报场的改进
5.3 局地近地层风速的预报改进
5.4 ATOVS卫星辐射观测对近地层风速的预报贡献
5.5 小结
第六章 资料同化对大风过程的预报改进及动力降尺度试验
6.1 新疆“10.21”大风过程介绍
6.2 WRF-3DVAR预报试验
6.3 CALMET降尺度预报试验
6.3.1 CALMET模式简介
6.3.2 降尺度试验
6.4 小结
第七章 总结与展望
7.1 本文的主要内容及结论
7.2 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用WRF-3DVAR同化常规观测资料对近地层风速预报的改进试验[J]. 张飞民,王澄海. 高原气象. 2014(03)
[2]新疆“2.28”大风过程中热、动力作用的模拟分析[J]. 王澄海,靳双龙,杨世莉. 中国沙漠. 2011(02)
[3]探空观测资料在西南暴雨中的同化试验[J]. 张利红,蒋丽娟,陈朝平,刘一谦. 高原山地气象研究. 2009(03)
[4]ATOVS资料的变分同化对一次暴雨过程预报的影响分析[J]. 闵爱荣,廖移山,王晓芳,张兵. 热带气象学报. 2009(03)
[5]直接同化卫星辐射率资料在暴雨预报中的应用研究[J]. 李娟,朱国富. 气象. 2008(12)
[6]复杂地形下地面观测资料同化II.模式地形与观测站地形高度差异代表性误差[J]. 徐枝芳,龚建东,王建捷,李泽椿. 大气科学. 2007(03)
[7]复杂地形下地面观测资料同化I.模式地形与观测站地形高度差异对地面资料同化的影响研究[J]. 徐枝芳,龚建东,王建捷,李泽椿. 大气科学. 2007(02)
[8]Application of ATOVS Microwave Radiance Assimilation to Rainfall Prediction in Summer 2004[J]. 齐琳琳,孙建华. Advances in Atmospheric Sciences. 2006(05)
[9]Application of Direct Assimilation of ATOVS Microwave Radiances to Typhoon Track Prediction[J]. 张华,薛纪善,朱国富,庄世宇,吴雪宝,张风英. Advances in Atmospheric Sciences. 2004(02)
[10]小地形对于气流的影响[J]. 叶笃正. 气象学报. 1956(03)
博士论文
[1]中尺度WRF模式在风电功率预测中的应用研究[D]. 靳双龙.兰州大学 2013
[2]风电场功率短期预测方法研究[D]. 韩爽.华北电力大学（北京） 2008
硕士论文
[1]AMSU辐射率资料在暴雨预报中直接同化研究[D]. 陶俞锋.南京信息工程大学 2011
[2]ATOVS资料的变分同化及在暴雨预报中的应用研究[D]. 张利红.南京信息工程大学 2006
本文编号：3164953
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.3 问题的提出
1.4 本文的研究目的及内容
第二章 模式和方法简介
2.1 WRF模式及其同化系统
2.2 3DVAR简介
2.3 同化资料介绍
2.3.1 常规观测资料
2.3.2 ATOV卫星辐射资料
2.4 统计方法
第三章 WRF不同边界层方案对近地层风速的模拟效果及误差原因分析
3.1 试验设计
3.2 不同边界层方案对近地层风速的模拟效果比较
3.3 近地层风速模拟误差的可能原因分析
3.4 小结
第四章 同化常规观测对近地层风速的预报改进试验
4.1 试验设计
4.2 区域分析场效果检验
4.3 单点近地层风速的预报效果检验
4.4 小结
第五章 同化ATOVS辐射观测对近地层风速的预报改进效果
5.1 试验设计
5.2 整层大气的初始场和预报场的改进
5.3 局地近地层风速的预报改进
5.4 ATOVS卫星辐射观测对近地层风速的预报贡献
5.5 小结
第六章 资料同化对大风过程的预报改进及动力降尺度试验
6.1 新疆“10.21”大风过程介绍
6.2 WRF-3DVAR预报试验
6.3 CALMET降尺度预报试验
6.3.1 CALMET模式简介
6.3.2 降尺度试验
6.4 小结
第七章 总结与展望
7.1 本文的主要内容及结论
7.2 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用WRF-3DVAR同化常规观测资料对近地层风速预报的改进试验[J]. 张飞民,王澄海. 高原气象. 2014(03)
[2]新疆“2.28”大风过程中热、动力作用的模拟分析[J]. 王澄海,靳双龙,杨世莉. 中国沙漠. 2011(02)
[3]探空观测资料在西南暴雨中的同化试验[J]. 张利红,蒋丽娟,陈朝平,刘一谦. 高原山地气象研究. 2009(03)
[4]ATOVS资料的变分同化对一次暴雨过程预报的影响分析[J]. 闵爱荣,廖移山,王晓芳,张兵. 热带气象学报. 2009(03)
[5]直接同化卫星辐射率资料在暴雨预报中的应用研究[J]. 李娟,朱国富. 气象. 2008(12)
[6]复杂地形下地面观测资料同化II.模式地形与观测站地形高度差异代表性误差[J]. 徐枝芳,龚建东,王建捷,李泽椿. 大气科学. 2007(03)
[7]复杂地形下地面观测资料同化I.模式地形与观测站地形高度差异对地面资料同化的影响研究[J]. 徐枝芳,龚建东,王建捷,李泽椿. 大气科学. 2007(02)
[8]Application of ATOVS Microwave Radiance Assimilation to Rainfall Prediction in Summer 2004[J]. 齐琳琳,孙建华. Advances in Atmospheric Sciences. 2006(05)
[9]Application of Direct Assimilation of ATOVS Microwave Radiances to Typhoon Track Prediction[J]. 张华,薛纪善,朱国富,庄世宇,吴雪宝,张风英. Advances in Atmospheric Sciences. 2004(02)
[10]小地形对于气流的影响[J]. 叶笃正. 气象学报. 1956(03)
博士论文
[1]中尺度WRF模式在风电功率预测中的应用研究[D]. 靳双龙.兰州大学 2013
[2]风电场功率短期预测方法研究[D]. 韩爽.华北电力大学（北京） 2008
硕士论文
[1]AMSU辐射率资料在暴雨预报中直接同化研究[D]. 陶俞锋.南京信息工程大学 2011
[2]ATOVS资料的变分同化及在暴雨预报中的应用研究[D]. 张利红.南京信息工程大学 2006
本文编号：3164953
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