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中期数值天气预报;二、中期数值天气预报历史;2、国内:
(1)我国中期数值天气预报起步较晚,发展较快。
(2)1976年中国科学院大气所发展了我国第一个原始方程组数值预报模式,为我国开展中期数值天气预报奠定了基础,
(3)国家计委于1984年5月正式批准了国家气象中心以建立中期为主的数值预报业务系统的扩建工程项目,国家科委也把发展中期数值天气预报定为“七五”期间重点科研攻关项目。经多方面专家的反复研究和科学论证,国家气象中心决定引进ECMWF的波谱模式预报系统。
(4)1990年1月,国家气象中心在ECMWF的波谱模式的基础上加以改进的中期数值天气预报T42L9的谱模式和整个中期数值天气预报业务系统一起投入业务运行,经过一年的预报实验,证明了系统性能稳定可靠,并于1991年1月正式转为业务运行。;第一节中期数值天气预报的物理基础
;2.适于中期数值天气预报的球谱模式的基本方程组(不考虑水平扩散和非绝热项)P24~258个方程
(1)绝对涡度方程
(3.2)
(2)散度方程
(3.3)
;(3)热力学方程
(3.4)
(4)状态方程
(3.5)
(5)水气通量方程
(3.6);(6)地面气压的倾向方程
(3.7)
坐标中的垂直速度方程
(3.8)
(8)P坐标中的垂直速度方程
(3.9);3模式大气的垂直分层和变量的位置;4.短、中模式大气的含义比较
必须根据不同时空尺度大气运动的特点和预报时效的长短等设计各种能近似地考虑摩擦、非绝热加热和水气源汇影响的大气模式。
超过3-4天的预报就必须考虑海面对大气的影响,这时所需要的初始资料至少要北半球范围,甚至还要扩展到另一个半球。
对于一周以上的预报,则需要使用包括大气和海洋各种动力过程的完整的动力学模式,需要全球各层的观测资料。
预报时效越长,需要考虑的物理过程越多,所需初始资料越多。;二、控制大尺度大气运动的主要物理过程及其参数化;(二)下垫面的影响
1、下垫面的热力作用
感热、水汽输送(潜热)、长波辐射。
2、地形的动力影响(阻塞、摩擦、绕流、爬坡),如青藏高原、落基山(背风槽和龙卷风)。
3、其它(植被、水面、土壤湿度和温度等)
地形描写不好是我国降水模拟不好的主要原因之一。;(三)行星边界层和边界条件对大气运动的作用
1、行星边界层距离地面1~1.5km。
2、下垫面供给大气热量和水分的实质表现为动量通量、热量通量和水汽通量,都发生在行星边界层内。这些通量要到达自由大气,必须通过行星边界层。
3、用大尺度运动变量来表达行星边界层内的小尺度过程,这就是所谓的参数化方法。
(四)大气的边界处理(上、下、侧边界)。;第二节欧洲中期天气预报中心业务系统;三、物理过程参数化;第三节中期数值预报产品的解释与应用;释用的必要性
;释用的必要性;释用方法
;一、天气学预报方法的移植和应用:
即根据中期数值天气预报产品提供的天气形势预报结果,应用天气学基本原理进行物理分析,判断在这种天气形势下可能出现怎样的天气过程。在结合预报地区的自然地理条件等因素,作出具体的要素预报。
二、数值预报产品的误差分析和订正:
系统误差。;第四节中期数值预报产品应用的自动化系统;2、关键技术;二、系统结构和功能
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