基于非迭代海-氣通量算法蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測模型在不同海域的適應(yīng)性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-03 02:13
利用非迭代海-氣通量算法蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測模型(Liu-Li模型)對我國渤海海域試驗(yàn)數(shù)據(jù)及大西洋海域FNL分析資料進(jìn)行診斷,分析了模型對不同海域海上氣象要素的敏感性,對試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)波導(dǎo)高度進(jìn)行了預(yù)測,并與觀測的實(shí)際波導(dǎo)高度進(jìn)行了比較分析。此外,將Liu-Li模型與Babin模型、NPS模型、P-J模型和偽折射率模型的預(yù)測診斷效果進(jìn)行對比。結(jié)果表明:Liu-Li模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際觀測波導(dǎo)高度及其他4種模型計(jì)算結(jié)果的變化趨勢基本一致,能較好地反應(yīng)該時(shí)段內(nèi)海上蒸發(fā)波導(dǎo)高度的變化趨勢,并對不同層結(jié)狀態(tài)下的氣象要素作出敏感性響應(yīng)。在渤海海域,Liu-Li模型在不穩(wěn)定海氣層結(jié)狀態(tài)下計(jì)算得到的波導(dǎo)高度略低于實(shí)際觀測波導(dǎo)高度,而在穩(wěn)定海氣層結(jié)狀態(tài)下Liu-Li模型計(jì)算得到的波導(dǎo)高度結(jié)果偏大,特別是海氣層結(jié)狀態(tài)越穩(wěn)定時(shí),LiuLi模型的計(jì)算會(huì)出現(xiàn)異常值。在西北大西洋海域,Liu-Li模型對蒸發(fā)波導(dǎo)高度的診斷與Babin模型、NPS模型和偽折射率模型相近,但Liu-Li模型計(jì)算穩(wěn)定性更好;同時(shí),大多數(shù)時(shí)次內(nèi)Liu-Li模型的計(jì)算結(jié)果與風(fēng)速和相對濕度的變化趨勢較為接近,在海氣條件復(fù)雜多變的情況下模型計(jì)算的波導(dǎo)...
【文章來源】:海洋預(yù)報(bào). 2020,37(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
Liu-Li模型計(jì)算得出的蒸發(fā)波導(dǎo)高度隨風(fēng)速、氣海溫差和濕度的變化情況
圖3 2011年7月6—14日渤海試驗(yàn)中實(shí)測波導(dǎo)高度與模型計(jì)算高度的變化序列及高度差圖5 2011年7月6—14日渤海試驗(yàn)中Liu-Li模型計(jì)算所得波導(dǎo)高度與實(shí)測波導(dǎo)高度以及其他模型計(jì)算所得波導(dǎo)高度差值的變化序列
對比實(shí)測波導(dǎo)高度、模型計(jì)算所得波導(dǎo)高度的變化序列與濕度、氣壓、風(fēng)速和氣海溫差的變化序列,可以看到蒸發(fā)波導(dǎo)對不同氣象要素敏感性響應(yīng)的變化。當(dāng)大氣處于不穩(wěn)定層結(jié)條件下時(shí),模型給出的波導(dǎo)高度顯示出與相對濕度變化趨勢一致,與風(fēng)速變化趨勢相反的特點(diǎn),對氣壓的敏感性響應(yīng)則不明顯;在穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài)下,蒸發(fā)波導(dǎo)高度除了對相對濕度和風(fēng)速的變化響應(yīng)較大外,對氣海溫差變化的響應(yīng)更為明顯,且容易出現(xiàn)零值和過高值。為了更好地檢驗(yàn)Liu-Li模型的適用性(見圖3—5),將Liu-Li模型的計(jì)算高度與其他蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測模型的計(jì)算高度進(jìn)行對比,并結(jié)合實(shí)際測得的波導(dǎo)高度,對不同模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析。從圖3a可以看出:不同模型計(jì)算的波導(dǎo)高度變化趨勢與實(shí)測波導(dǎo)高度的趨勢基本一致,整體變化較為平穩(wěn);其他4類模型兩者也都在第700個(gè)、第1250個(gè)觀測時(shí)次前后呈現(xiàn)出明顯躍動(dòng)和短時(shí)間的高低波動(dòng),Babin模型、NPS模型和偽折射率模型也在該時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)零值和40 m以上的過高值,而P-J模型由于在穩(wěn)定層結(jié)條件下加入了人為修正,避免了異常值的出現(xiàn)。與實(shí)測波導(dǎo)高度相比,可以看出實(shí)測波導(dǎo)高度整體平均高于所有模型計(jì)算所得的蒸發(fā)波導(dǎo)高度,P-J模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測波導(dǎo)高度較為相近,除初始觀測時(shí)間外,各時(shí)次的波導(dǎo)高度差都比較。黄浯螢閭握凵渎誓P,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測波導(dǎo)高度相差較;Liu-Li模型、Babin模型和NPS模型的計(jì)算結(jié)果則與實(shí)測波導(dǎo)高度有明顯差異,其中Babin模型最為明顯。Liu-Li模型計(jì)算的波導(dǎo)高度與實(shí)測波導(dǎo)高度及其他模型計(jì)算的波導(dǎo)高度相差較小。Liu-Li模型計(jì)算的波導(dǎo)高度與Babin模型和NPS模型計(jì)算的波導(dǎo)高度基本相同,平均高度相差很小,偽折射率模型次之,相差最大為P-J模型;特別是在穩(wěn)定海氣層結(jié)狀態(tài)下,由于P-J模型計(jì)算進(jìn)行了人為訂正,Liu-Li模型與P-J模型計(jì)算得到的波導(dǎo)高度相差則比較大,表征為異常值。
本文編號(hào):3116411
【文章來源】:海洋預(yù)報(bào). 2020,37(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
Liu-Li模型計(jì)算得出的蒸發(fā)波導(dǎo)高度隨風(fēng)速、氣海溫差和濕度的變化情況
圖3 2011年7月6—14日渤海試驗(yàn)中實(shí)測波導(dǎo)高度與模型計(jì)算高度的變化序列及高度差圖5 2011年7月6—14日渤海試驗(yàn)中Liu-Li模型計(jì)算所得波導(dǎo)高度與實(shí)測波導(dǎo)高度以及其他模型計(jì)算所得波導(dǎo)高度差值的變化序列
對比實(shí)測波導(dǎo)高度、模型計(jì)算所得波導(dǎo)高度的變化序列與濕度、氣壓、風(fēng)速和氣海溫差的變化序列,可以看到蒸發(fā)波導(dǎo)對不同氣象要素敏感性響應(yīng)的變化。當(dāng)大氣處于不穩(wěn)定層結(jié)條件下時(shí),模型給出的波導(dǎo)高度顯示出與相對濕度變化趨勢一致,與風(fēng)速變化趨勢相反的特點(diǎn),對氣壓的敏感性響應(yīng)則不明顯;在穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài)下,蒸發(fā)波導(dǎo)高度除了對相對濕度和風(fēng)速的變化響應(yīng)較大外,對氣海溫差變化的響應(yīng)更為明顯,且容易出現(xiàn)零值和過高值。為了更好地檢驗(yàn)Liu-Li模型的適用性(見圖3—5),將Liu-Li模型的計(jì)算高度與其他蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測模型的計(jì)算高度進(jìn)行對比,并結(jié)合實(shí)際測得的波導(dǎo)高度,對不同模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析。從圖3a可以看出:不同模型計(jì)算的波導(dǎo)高度變化趨勢與實(shí)測波導(dǎo)高度的趨勢基本一致,整體變化較為平穩(wěn);其他4類模型兩者也都在第700個(gè)、第1250個(gè)觀測時(shí)次前后呈現(xiàn)出明顯躍動(dòng)和短時(shí)間的高低波動(dòng),Babin模型、NPS模型和偽折射率模型也在該時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)零值和40 m以上的過高值,而P-J模型由于在穩(wěn)定層結(jié)條件下加入了人為修正,避免了異常值的出現(xiàn)。與實(shí)測波導(dǎo)高度相比,可以看出實(shí)測波導(dǎo)高度整體平均高于所有模型計(jì)算所得的蒸發(fā)波導(dǎo)高度,P-J模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測波導(dǎo)高度較為相近,除初始觀測時(shí)間外,各時(shí)次的波導(dǎo)高度差都比較。黄浯螢閭握凵渎誓P,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測波導(dǎo)高度相差較;Liu-Li模型、Babin模型和NPS模型的計(jì)算結(jié)果則與實(shí)測波導(dǎo)高度有明顯差異,其中Babin模型最為明顯。Liu-Li模型計(jì)算的波導(dǎo)高度與實(shí)測波導(dǎo)高度及其他模型計(jì)算的波導(dǎo)高度相差較小。Liu-Li模型計(jì)算的波導(dǎo)高度與Babin模型和NPS模型計(jì)算的波導(dǎo)高度基本相同,平均高度相差很小,偽折射率模型次之,相差最大為P-J模型;特別是在穩(wěn)定海氣層結(jié)狀態(tài)下,由于P-J模型計(jì)算進(jìn)行了人為訂正,Liu-Li模型與P-J模型計(jì)算得到的波導(dǎo)高度相差則比較大,表征為異常值。
本文編號(hào):3116411
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