發(fā)布時(shí)間：2020-07-26 12:02

【摘要】：本文首先根據(jù)自動(dòng)站資料的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)站資料質(zhì)量控制方法,利用格式邏輯檢查、氣候極值范圍檢查、時(shí)間一致性檢查、空間一致性檢查等方法對(duì)2012年遼寧省自動(dòng)站資料進(jìn)行質(zhì)量控制。在此基礎(chǔ)上,采用WRF模式合自動(dòng)站資料觀測(cè)同化(Observation Nudging)進(jìn)行了遼寧地區(qū)4km分辨率1月和7月氣溫場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)建立的試驗(yàn),同時(shí)與不進(jìn)行同化、同化稀疏場(chǎng)資料的模擬試驗(yàn)對(duì)比,評(píng)估三種不同試驗(yàn)下遼寧地區(qū)月平均溫度、月平均風(fēng)速以及逐日、逐時(shí)溫度的模擬能力,發(fā)現(xiàn)：(1)質(zhì)量控制方案可以有效識(shí)別出有問(wèn)題的數(shù)據(jù),為進(jìn)行同化自動(dòng)站資料提供了保障。(2)WRF模式與自動(dòng)站資料同化相結(jié)合能建立高質(zhì)量4km分辨率的遼寧地區(qū)2012年1月、7月氣溫場(chǎng)。同化自動(dòng)站資料后2012年1月平均溫度的偏差范圍大部分低于±0.5℃,對(duì)逐日溫度絕對(duì)偏差一般低于0.6℃,溫度變化與觀測(cè)序列的相關(guān)系數(shù)高于0.95；逐時(shí)溫度的絕對(duì)偏差一般低于1℃,相關(guān)系數(shù)高于0.92；7月溫度同化自動(dòng)站資料后平均溫度的偏差范圍大部分低于±0.5℃,逐時(shí)溫度的絕對(duì)偏差一般低于1℃,相關(guān)系數(shù)高于0.91。無(wú)論是1月還是7月,月平均溫度還是逐日、逐時(shí)溫度,在同化自動(dòng)站資料試驗(yàn)的模擬效果都顯著優(yōu)于未同化試驗(yàn)和同化稀疏場(chǎng)資料試驗(yàn)。復(fù)雜地形下,同化自動(dòng)站后模擬效果的改善尤為明顯,逐日和逐時(shí)溫度模擬的平均絕對(duì)偏差降低幅度都能接近0.5℃。(3)WRF模式與自動(dòng)站資料同化相結(jié)合能建立高質(zhì)量4km分辨率的遼寧地區(qū)1月和7月風(fēng)場(chǎng)。同化自動(dòng)站觀測(cè)資料之后,2012年1月大部分遼寧地區(qū)風(fēng)速與實(shí)際觀測(cè)的偏差范圍在±1m/s之間,只有在遼寧省東部山區(qū)和遼寧省西部等少部分地區(qū)出現(xiàn)1.5m/s以上的風(fēng)速偏差；7月大部分遼寧地區(qū)風(fēng)速與實(shí)際觀測(cè)的偏差范圍在±1m/s之間,僅在遼寧省北部等少部分地區(qū)出現(xiàn)1.5m/s以上的風(fēng)速偏差。3個(gè)模擬試驗(yàn)中,同化自動(dòng)站觀測(cè)資料得到的結(jié)果最好,其次是同化稀疏場(chǎng)資料,未同化的模擬結(jié)果最差。對(duì)比不同地區(qū)的模擬結(jié)果,發(fā)現(xiàn)對(duì)山區(qū)的模擬結(jié)果較差,相關(guān)系數(shù)僅為0.55,均方誤差超過(guò)了2.6m/s；對(duì)平原和丘陵的模擬能力較好,相關(guān)系數(shù)在0.8左右,均方誤差小于1.8m/s。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P415.12;P456.7
【圖文】：

圖２．１遷寧省自動(dòng)站分布圖逡逑觀測(cè)方法、觀測(cè)技術(shù)、觀測(cè)技術(shù)、觀測(cè)儀器、測(cè)站位置料質(zhì)量有顯著影響，使資料質(zhì)量大打折扣；地面資料質(zhì)使用氣象資料的科學(xué)家所公認(rèn)，只有確保了自動(dòng)站資

■Ｉ逡逑－０．１邋，逡逑圖２．２邋２０１２年１月至２０１２年１２月沈陽(yáng)站人工與自動(dòng)站氣溫對(duì)比差值年變化逡逑圖２．３代表了不同氣候背景下的不同區(qū)域的氣媼對(duì)比差值的年變化。從圖中逡逑可看出，各站全年氣溫對(duì)比差值都小于±０．２邋’Ｃ，在偏差允許范圍之內(nèi)。全逡逑年無(wú)顯著的季節(jié)性差異，觀測(cè)數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定。雖然所選的站點(diǎn)位于不同的氣候逡逑區(qū)域，，站點(diǎn)所在地點(diǎn)的地理?xiàng)l件不同，但是人工與自動(dòng)站氣溫觀測(cè)的對(duì)比差值并逡逑無(wú)顯著的差異。逡逑Ｑ－１５邋—邐邐？朝陽(yáng)邐＿＿阜墖邐邐沈舊逡逑冥邋Ｓ邐３邐４邐７邐＼邐８邐９＊ｉ：邋一邋１０邋／邐１１邐＇邋＇１２逡逑？Ｏ＇ｌ邋－逡逑Ａ１５邋－邐，逡逑圖２．３邋２０１２年１月至２０１２年１２月人工與自動(dòng)站氣溫對(duì)比差值年變化逡逑Ｗ上分析得出，雖然在同一個(gè)站點(diǎn)，自動(dòng)觀測(cè)儀器與人工觀測(cè)的日極端最逡逑低氣溫、日極端最高氣溫和日平均氣溫的觀測(cè)數(shù)據(jù)差值么間有著一定差異，但逡逑是總體來(lái)講，自動(dòng)站氣溫觀測(cè)較為穩(wěn)定，自動(dòng)觀測(cè)與人王觀測(cè)的差值在偏差允逡逑許的標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍么內(nèi)。逡逑１３逡逑

粗差率反映了自動(dòng)站觀測(cè)要素時(shí)人工觀測(cè)為標(biāo)準(zhǔn)所產(chǎn)生異常值出現(xiàn)次數(shù)逡逑的多少，一般應(yīng)小于２％。逡逑圖２．５中的粗線為迂寧�。叮担硞�(gè)自動(dòng)站粗差率逐月平均值�？桑。蘅闯�，平均逡逑值基本保持在１邋．７％左右，年變化比較小，說(shuō)明自動(dòng)站儀器穩(wěn)定，沒(méi)有季節(jié)性逡逑差異。逡逑２．５邋ｒ逡逑朝陽(yáng)邐草新邐－…＂■……沉旭邐■邋邋邋■營(yíng)口逡逑２邋．邐——－丹東邐………大連邋邐平均逡逑０．５邋ｈ邐？、－－－？一？’一？邐氣一＾逡逑０邋—邋ｉ邐…了邋＾邋－．１＇－邐Ｊ，，ｒ，邋ｒ．邋＂■—ｕ；ｍｉ邋…？？邐邐邐邐邐邐逡逑Ｉ邐２邐３邐４邐５邐６邐７邐８邐９邐１曰邐１１邐１２逡逑圖２．５邋２０１２年１月至２０１２年１２月人工與自動(dòng)站氣溫粗差率年變化逡逑２．２．８邋—致率逡逑一致率反映了人工站觀測(cè)記錄與自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)相一致的程度，對(duì)比差值逡逑小于其平均值標(biāo)準(zhǔn)差２倍的次數(shù)與有效總次數(shù)的比值為一致率［４３１逡逑一致率反映了自動(dòng)站與人工站觀測(cè)記錄相一致的程度，從圖５中可看出，逡逑２０１２年沈陽(yáng)市大部分月份日平均氣溫、日最高溫度和最低溫度的一致率保持在逡逑８０％左右

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2770741