集合預(yù)報(bào)包含三大主要技術(shù)問題,初始擾動(dòng)的生成、數(shù)值模式的運(yùn)用和預(yù)報(bào)集合中有用信息的提取。初始場的好壞直接影響數(shù)值預(yù)報(bào)的質(zhì)量,尤其對(duì)臺(tái)風(fēng)這種短期中小尺度系統(tǒng)更為重要。集合變換卡爾曼濾波（Ensemble Transform Kalman Filter, ETKF）方法是一種新發(fā)展的初始擾動(dòng)生成方法,其產(chǎn)生的初始擾動(dòng)可以反映觀測網(wǎng)的信息,且可以在所有不相關(guān)方向上保持誤差方差。目前,將ETKF方法運(yùn)用到臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度的集合預(yù)報(bào)的研究還較少,本文采用ETKF初始擾動(dòng)方案建立了基于WRF模式的集合預(yù)報(bào)系統(tǒng),研究了集合擾動(dòng)初始場的質(zhì)量與結(jié)構(gòu),并對(duì)臺(tái)風(fēng)“蘇拉”的路徑和強(qiáng)度進(jìn)行集合預(yù)報(bào)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用ETKF方法的集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)能夠保持較為合理的集合離散度,并在渦旋區(qū)域?yàn)槊黠@大值區(qū)。各要素場的集合平均預(yù)報(bào)效果均優(yōu)于控制預(yù)報(bào)。ETKF方法對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的預(yù)報(bào)改進(jìn)有限,預(yù)報(bào)效果有待提高。對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)報(bào),各集合成員之間保持了相當(dāng)?shù)陌l(fā)散度,集合平均對(duì)移動(dòng)路徑及登陸地點(diǎn)的預(yù)報(bào)均有明顯改善,預(yù)報(bào)效果較好。此外,還建立了基于增長模繁殖法（BGM）的集合預(yù)報(bào)系統(tǒng),對(duì)臺(tái)風(fēng)“蘇拉”的路徑和強(qiáng)度的進(jìn)行集合預(yù)報(bào)試驗(yàn),并與... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 集合預(yù)報(bào)的基本理論
    1.3 集合預(yù)報(bào)的研究進(jìn)展
    1.4 本文的研究目的及主要內(nèi)容
        1.4.1 研究目的及意義
        1.4.2 論文各章的主要內(nèi)容
第二章 WRF模式介紹
    2.1 WRF模式基本動(dòng)力框架
    2.2 WRF模式物理方案
        2.2.1 大氣輻射參數(shù)化
        2.2.2 云微物理過程參數(shù)化
        2.2.3 積云對(duì)流參數(shù)化
        2.2.4 邊界層參數(shù)化
        2.2.5 陸面過程參數(shù)化
    2.3 WRF模式程序結(jié)構(gòu)
    2.4 WRF模式運(yùn)行流程
第三章 WRF-ETKF初始擾動(dòng)方案研究
    3.1 初始擾動(dòng)方法
        3.1.1 ETKF方法
        3.1.2 擾動(dòng)的中心化方法
    3.2 集合預(yù)報(bào)試驗(yàn)設(shè)置
        3.2.1 觀測資料
        3.2.2 ETKF初始擾動(dòng)的構(gòu)造
    3.3 集合初始擾動(dòng)分析
        3.3.1 觀測對(duì)初始擾動(dòng)的影響
        3.3.2 特征值分布
        3.3.3 集合方差總能量分析
        3.3.4 起報(bào)時(shí)刻的擾動(dòng)場特征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于ETKF方法的臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度集合預(yù)報(bào)試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)個(gè)例
    4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.3 集合預(yù)報(bào)檢驗(yàn)
        4.3.1 相對(duì)技巧評(píng)分
        4.3.2 Talagrand分布
        4.3.3 離散度
    4.4 臺(tái)風(fēng)“蘇拉”預(yù)報(bào)分析
        4.4.1 初始時(shí)刻
        4.4.2 路徑預(yù)報(bào)結(jié)果
        4.4.3 強(qiáng)度預(yù)報(bào)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于BGM方法的臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度集合預(yù)報(bào)試驗(yàn)
    5.1 BGM方法
    5.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.3 集合預(yù)報(bào)檢驗(yàn)
        5.3.1 擾動(dòng)分析
        5.3.2 相對(duì)技巧評(píng)分
        5.3.3 Talagrand分布
        5.3.4 離散度
    5.4 臺(tái)風(fēng)“蘇拉”預(yù)報(bào)分析
        5.4.1 初始時(shí)刻
        5.4.2 路徑預(yù)報(bào)結(jié)果
        5.4.3 強(qiáng)度預(yù)報(bào)結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 論文總結(jié)
    6.1 總結(jié)和討論
    6.2 問題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于集合卡爾曼變換的區(qū)域集合預(yù)報(bào)初步研究[J]. 龍柯吉,陳靜,馬旭林,紀(jì)永明.  成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(01)
[2]基于集合Kalman濾波數(shù)據(jù)同化與偏差修正的熱帶氣旋強(qiáng)度集合預(yù)報(bào)研究[J]. 黃小剛,費(fèi)建芳,陸漢城,韓銳.  氣象學(xué)報(bào). 2010(01)
[3]ETKF方法在區(qū)域集合預(yù)報(bào)中的初步應(yīng)用[J]. 田偉紅,莊世宇.  氣象. 2008(08)
[4]GRAPES全球集合預(yù)報(bào)的集合卡爾曼變換初始擾動(dòng)方案初步研究[J]. 馬旭林,薛紀(jì)善,陸維松.  氣象學(xué)報(bào). 2008(04)
[5]多積云參數(shù)化方案熱帶氣旋路徑集合預(yù)報(bào)試驗(yàn)[J]. 郝世峰,崔曉鵬,潘勁松.  熱帶氣象學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]基于集合Kalman濾波數(shù)據(jù)同化的熱帶氣旋路徑集合預(yù)報(bào)研究[J]. 黃小剛,費(fèi)建芳,陸漢城.  大氣科學(xué). 2007(03)
[7]增長模疊加方式及其對(duì)集合預(yù)報(bào)初始擾動(dòng)的影響[J]. 張立鳳,于永鋒.  高原氣象. 2007(01)
[8]Ensemble Forecasting of Tropical Cyclone Motion Using a Baroclinic Model[J]. 周霞瓊,陳仲良.  Advances in Atmospheric Sciences. 2006(03)
[9]集合預(yù)報(bào)技術(shù)在暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析中的應(yīng)用[J]. 鄧國,陳懷亮,周玉淑.  自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]國家氣象中心中期集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)概況[J]. 田華.  新疆氣象. 2004(05)

碩士論文
[1]中尺度模式不確定性與初值擾動(dòng)試驗(yàn)研究[D]. 王太微.中國氣象科學(xué)研究院 2008



本文編號(hào)：3215478