天氣預報系統(tǒng)對模式本身的誤差非常敏感,尤其是次網(wǎng)格物理參數(shù)化過程的不確定性對天氣預報系統(tǒng)的準確性具有重要影響。迄今為止,集合預報技術(shù)在中期預報中取得了非常良好的效果,由于風暴尺度系統(tǒng)發(fā)展劇烈、時間尺度小以及高度非線性等特征,傳統(tǒng)的中期集合預報方法不再適用。本文著眼于集合預報中的模式擾動過程,將隨機物理擾動方案（Stochastic Perturbed Parameterization Tendencies scheme,SPPT）、隨機動能補償方案（Stochastic Kinetic-Energy Backscatter scheme,SKEB）以及混合模式擾動方案（SKEB+SPPT）引入風暴尺度集合預報系統(tǒng)�；谏鲜鏊伎�,利用WRF模式對2014年5月31日安徽的一次強對流天氣進行數(shù)值模擬,并評估集合預報效果和分析擾動特征及能量變化特征：（1）在本次天氣個例中,隨機物理傾向擾動方案的時空尺度分別為3h和60km能夠獲得更好的集合預報概率評分以及降水概率預報評分。隨機物理傾向擾動的時空尺度選取與造成天氣系統(tǒng)的尺度以及預報的時效有密切關系。（2）混合模式擾動方案相較于單獨的隨機動能補... 

【文章來源】：南京信息工程大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究的目的及意義
    1.2 集合預報擾動方法研究進展
        1.2.1 集合預報概念
        1.2.2 初始擾動方法研究進展
        1.2.3 模式擾動方法研究進展
        1.2.4 風暴尺度集合預報
    1.3 本文的研究目的及意義
    1.4 本文主要章節(jié)內(nèi)容介紹
第二章 WRF模式及集合預報評估方法簡介
    2.1 WRF模式特點簡介(v3.6)
    2.2 WRF模式物理過程及參數(shù)化方案
        2.2.1 微物理過程(Microphysics)
        2.2.2 積云對流方案(Cuphysics)
        2.2.3 行星邊界層方案(PBLphysics)
        2.2.4 大氣輻射方案
        2.2.5 其他物理方案
    2.3 WRF模式運行流程
    2.4 集合預報檢驗方法
        2.4.1 離散度和均方根誤差
        2.4.2 Brier評分、Brier Skill評分和連續(xù)分級概率評分
        2.4.3 異常值概率
第三章 風暴尺度集合預報擾動方案試驗設計及對比試驗
    3.1 兩種垂直方向擾動不同的SKEB方案集合預報對比試驗
        3.1.1 2009年7月6日至7日的長江中下游梅雨鋒暴雨
        3.1.2 資料簡介
        3.1.3 隨機動能補償方案(SKEB)
        3.1.4 試驗結(jié)果分析
    3.2 選取不同時空尺度和擾動振幅的SPPT方案集合預報對比試驗
        3.2.0 2014年5月31日安徽暴雨
        3.2.1 天氣形勢分析
        3.2.2 資料簡介
        3.2.3 相關參數(shù)化方案簡介
        3.2.4 隨機物理傾向擾動方案(SPPT)
        3.2.5 試驗結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 混合模式擾動方案試驗結(jié)果對比、檢驗與分析
    4.1 混合模式擾動方案
    4.2 離散度—均方根誤差檢驗
    4.3 連續(xù)分級概率評分檢驗
    4.4 降水預報的檢驗
    4.5 本章小結(jié)
第五章 不同模式擾動方案的擾動特征和擾動動能波譜分析
    5.1 不同模式擾動方案擾動特征對比與分析
    5.2 不同模式擾動方案的擾動動能波譜分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)和討論
參考文獻
致謝
個人簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]兩種模式隨機擾動方案比較及擾動傳播分析[J]. 譚寧,陳靜,田華.  氣象. 2013(05)
[2]單一值預報向概率預報轉(zhuǎn)變的基礎:談談集合預報及其帶來的變革[J]. 杜鈞,陳靜.  氣象. 2010(11)
[3]河南“75.8”大暴雨的中尺度集合預報試驗[J]. 譚燕,陳德輝.  氣象. 2008(09)
[4]一種新型的中尺度暴雨集合預報初值擾動方法研究[J]. 陳靜,薛紀善,顏宏.  大氣科學. 2005(05)
[5]中尺度模式云降水物理方案介紹[J]. 樓小鳳,胡志晉,王鵬云,周秀驥.  應用氣象學報. 2003(S1)
[6]物理過程參數(shù)化方案對中尺度暴雨數(shù)值模擬影響的研究[J]. 陳靜,薛紀善,顏宏.  氣象學報. 2003(02)
[7]集合數(shù)值預報發(fā)展與研究進展[J]. 陳靜,陳德輝,顏宏.  應用氣象學報. 2002(04)
[8]中期數(shù)值天氣預報業(yè)務的回顧與展望[J]. 付順旗,張立鳳.  氣象科學. 1999(01)
[9]強對流天氣的分析和預報[J]. 丁一匯.  氣象. 1978(05)

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



本文編號：3411949