广西GRAPES中尺度模式系统的开发和建立

发布时间：2023-09-21 19:54

　　数值天气预报(Numerical Weather Prediction,NWP)是目前进行中尺度天气系统诊断分析和预报的最有效的方法之一,也是气象业务和科研最重要的辅助工具。利用中尺度数值模式研究中小尺度的天气过程,能够找出对中小尺度天气过程的演变细节及其影响因子。因此,建设广西中尺度数值模式预报系统,可以更细致地研究广西区域灾害性天气的形成机理,提高广西气象局的精细化天气预报能力,为广西各级气象部门的天气预报业务、科研及气象决策服务提供支撑。本论文围绕广西GRAPES中尺度数值模式预报系统的建设,结合《广西中尺度数值模式系统建设》、《基于广西结点的GRAPES中尺度数值模式系统》和《广西集合预报应用网格系统的开发和建立》等多个项目、课题的研究,分别引进浮点运算峰值达1500亿次/秒的曙光TC4000A高性能集群计算机系统和浮点运算峰值达8.192万亿次的曙光TC5000刀片式计算机系统,开展GRAPES中尺度数值模式的在两套曙光机器上的移植和本地化工作,完成GRAPES三维变分同化系统、数值模式系统等与本地的背景场资料、侧边界资料、高空探测资料、地面观测资料和多谱勒天气雷达观测资料的...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 中尺度数值模式发展现状
        1.2.1 国外数值模式发展现状
        1.2.2 国内数值模式发展现状
    1.3 本论文的主要工作
    1.4 本论文的关键技术难点
    1.5 论文的组织结构
第二章 背景知识
    2.1 GRAPES模式的动力框架
    2.2 GRAPES物理过程参数化方案
    2.3 GRAPES三维变分资料同化系统
    2.4 GRAPES模式的安装、调试、运行
    2.5 小结
第三章 项目需求分析
    3.1 GRAPES数值模式本地化的需求
    3.2 GRAPES数值模式的无人值守业务化运行的需求
    3.3 GRAPES数值模式产品格式转化的需求
    3.4 GRAPES数值模式本地化产品制作的需求
    3.5 GRAPES数值模式的动态检验
    3.6 GRAPES中尺度模式WEB平台的需求
    3.7 广西气象数据共享系统（GMISS）的需求
    3.8 源代码共享的需求
    3.9 小结
第四章 项目设计与实现
    4.1 系统硬件平台设计与实现
        4.1.1 曙光TC4000A高性能集群计算机系统
        4.1.2 曙光TC5000刀片式计算机系统
    4.2 系统软件平台
        4.2.1 曙光机器的主要软件平台
        4.2.2 模式网站服务器的主要软件平台
        4.2.3 模式数据支撑服务器的主要软件平台
        4.2.4 项目实现的主要软件平台
    4.3 GRAPE数值模式在TC4000A和TC5000上的移植
        4.3.1 模式参数设置方案的优化
        4.3.2 模式背景场及侧边界条件的处理
    4.4 中尺度数值模式的无人值守运行
    4.5 模式产品的后处理
        4.5.1 MICAPS文件格式的转换
        4.5.2 广西单站要素预报产品的插值处理
        4.5.3 基于栅格数据的高效双线性插值方法
    4.6 GRAPES模式产品制作
        4.6.1 广西区域降水、气温预报图形制作
        4.6.2 模式热带气旋预报
        4.6.3 模式GrADS图形产品制作
    4.7 模式预报质量动态检验
        4.7.1 检验内容
        4.7.2 检验方法
        4.7.3 动态检验方法
    4.8 GRAPES中尺度模式WEB平台设计
    4.9 广西气象数据共享系统（GMISS）的设计
    4.10 源代码共享的WEB页面设计
    4.11小结
第五章 系统测试
    5.1 测试环境
    5.2 测试方案
    5.3 测试方法
    5.4 小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
在学期间取得的研究成果



本文编号：3848289