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中尺度数值气象预报系统的架构方法

中尺度气象对计算能力的三大挑战 $$中尺度气象是现代气象科学中发展迅速的一个重要分支,它所研究的大气中尺度运动,关系到区域重要灾害性天气的预报。 $$中尺度数值气象预报模式有许多,其中MM5是目前国内外应用最为广泛的模式,被广泛应用于国内外各气象部门和相关机构。WRF模式是在MM5模式上发展起来的新一代中尺度模式,它将逐渐替换MM5模式。GRAPES模式是中国气象局自主开发的新一代数值预报系统,它是中小尺度与大尺度通用的先进数值预报系统,目前国内很多气象部门已经在对GRAPES进行研究和应用。MM5的最新版本是MM5V3,其研发工作已经停止,继而转向WRF模式。中尺度气象预报模式对高性能计算机提出三大挑战:$$ 计算量巨大 $$中尺度气象预报模式有着惊人的计算量,同时由于气象预报的特点决定了其极高的实时性,要求模式必须在指定的时间内完成运算。人们对气象预报的精度提出了越来越高的要求,目前预报精度从几百公里、几十...  (本文共3页) 阅读全文>>

山东科技大学
山东科技大学

基于机群技术的中尺度数值气象预报监控管理系统的研究与实现

气象信息是涉及国计民生的重要基础资源,已广泛深入到人类活动的各个方面。国家在经济、社会、环境、外交、国家安全、可持续发展等各个领域,都需要气象工作提供可靠的保障。数值气象预报是当前最准确使用最广泛的预报方法之一,而中尺度数值气象预报主要针对某一区域的数值气象预报,它具有计算量大、通讯复杂等问题,考虑到性价比问题,当前针对中尺度数值气象预报的计算平台大多数使用计算机群形式,为了保证中尺度数值气象预报的准确性、及时性和自动性,计算机机群系统必须保证高可靠、高可用,因此需要一个监控管理系统来辅助计算机群的工作。如何在中尺度数值气象预报业务系统上构建一个计算机群的监控管理系统就是本文所要研究的主要问题。本文在深入研究国内外机群监控管理系统基础上,结合区域性中尺度气象预报系统的特点,设计并实现了适合中尺度数值气象预报计算的机群监控管理系统。本文主要工作如下:●给出了区别于传统机群系统体系结构的三层体系结构,引进了中间代理节点,并且把计算机...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技传播》2012年16期
科技传播

大气探测资料在中尺度暴雨中的应用

0引言中国是一个暴雨相对比较多的国家,尤其是在中国的东南沿海地区,每年的夏季中国的暴雨都会出现在5d以上。每年由于暴雨我国的洪水受灾面积可以达到几十万平方公里。在过去的几十年中,随着计算机技术的不断发展以及人们的制造能力不断的提高,在空间的气象探测领域人们取得了比较瞩目的进步。其中比较有代表性的就是空间的探测技术以及遥感探测技术。在这些新技术的帮助下,人们对于气象变化的研究也变得更加深入,针对中尺度天气的研究也越来越系统。本文将针对大气探测技术发展背景下的大气探测资料在中尺度天气中的应用问题进行一定的分析和探讨。1大气探测技术大气探测作为大气科学的一个重要的组成部分,是现在的气象业务的基本组成部分,同时也是气象服务发展的一个基础所在。在日常的气象工作中,要提高对于天气预测的精准率,就必须要提高大气探测的水平。在上世纪,大气探测科学取得了很快的发展,其中的重要原因就是重视观测系统的建设和新的大气探测技术的应用。到目前为止,国际上的...  (本文共2页) 阅读全文>>

《内蒙古气象》2007年03期
内蒙古气象

中尺度区域加密自动站建设初探

1引言中尺度区域加密自动站建设是自治区气象业务技术体制改革“三站四网”建设的重要组成部分。如何建立稳定的中尺度区域加密自动站,获取高质量、稳定、连续的区域性天气、气候资料,提高区域灾害性天气的监测能力是我们建站的最终目标。中尺度区域加密自动站是集数据采集、数据处理、数据存储、数据通讯为一体的气象观测设备。数据采集部分包括雨量、温度和风速风向等传感器;数据处理部分对采集到的气象数据按照气象要求进行运算与分析;数据存储部分采用动态链表方式存储小时气象数据,最多可以存贮3个半月的气象数据;数据通讯部分一般采用无线通讯方式,根据当地无线网络分布情况,通过GPRS方式、GMS方式或GPRS与GMS相结合的方式将气象数据实时地传送到当地的气象信息中心。由此可见,要运行高质量的、稳定的中尺度区域加密自动站,需要高质量、稳定的通信网络来保证。现将目前锡盟16个气象中尺度区域加密自动站建站运行的情况浅析如下,以供今后建站参考。2锡盟地区中尺度区域...  (本文共1页) 阅读全文>>

《气象》2007年10期
气象

建设中尺度天气业务平台的若干科学技术问题Ⅱ:建设四大基地,开展应用试验

引言探索建设新型的中尺度业务平台,是灾害天气国家重点实验室的重要任务和重要目标。为此,灾害天气国家重点实验室建设四大基地,探索新型中尺度业务平台的建设。1建设三个作业平台,形成新型的中尺度灾害天气业务平台利用建设新型的中尺度灾害天气业务平台的设想,考虑一个新型的中尺度灾害天气的业务平台应该由3个作业平台构成,即指挥平台、观测平台以及观测与预报互动平台(如图1)。根据这样的思想,灾害天气国家重点实验室在国家973和其它重大项目的支持下,在我国广东、湖北、安徽三省以及上海市为观测区域中心分别建设华南、华中、江淮、长三角等4个中尺度观测与应用试验基地,企图以基地的形式来探索长期获取中尺度观测资料的可行性以及思想的科学性、合理性与可行性[1],从而形成我国南方中尺度灾害天气业务平台建设的完整设计思路与可行的实施方案。图1新型中尺度灾害天气业务平台结构示意图(1)指挥平台,主要是对有可能影响本区域的中尺度灾害天气系统作出加密观测响应,并发...  (本文共7页) 阅读全文>>

权威出处: 《气象》2007年10期
《气象科技》2004年02期
气象科技

突发性暴雨中尺度分离对比分析

引言陕西省突发性暴雨具有强度大、来势猛、灾害重等特点,不易预报。大气运动具有多尺度性,实际气象场是由多种空间尺度的波动系统叠加而成的,大尺度系统为中小尺度系统提供条件和环境场,中小尺度系统是对大尺度系统的一种扰动,是直接形成暴雨和强对流天气的天气系统。但在实际气象场很难直接分析出中小尺度系统。为了研究这些中小尺度系统的发生发展及其在暴雨、强对流等天气过程中的作用,人们常用带通滤波方法,试图从常规资料中分离出中小尺度系统,且取得了一定效果[1,2 ] 。但他们是在不同的地方对不同的个例进行分离的,这些方法用于分析青藏高原东北侧复杂地形下的突发性暴雨过程,效果如何?应该选用哪种分离方法呢?杜继稳等研究分析青藏高原东北侧突发性暴雨得出:该地区突发性暴雨发生时,中低空必有中尺度辐合系统[3] 。为此,选用一次典型的暴雨过程,分别用不同带通滤波方法进行中尺度分离,既揭示这次暴雨过程的中尺度系统演变,又比较不同滤波方法的分离效果。1 个例概...  (本文共6页) 阅读全文>>

《地球物理学报》2000年06期
地球物理学报

一次冷锋过境过程的中尺度通量观测

1 引  言大气边界层中的通量输送过程是大气环流和气候模式中不可缺少的下边界条件.目前的大尺度模式基本都假定次网格尺度下边界水平均一,次网格通量参数化则基于微尺度(湍流尺度)理论和试验结果[1].近年来,由下垫面的不均匀性产生的中尺度环流对通量的贡献越来越受到重视.一些研究表明,在许多大气背景条件下,这种中尺度通量强于湍流通量,因而在气候模式中应考虑中尺度通量的参数化问题[2—5].Zeng和Pielke[6],Lynn等[7]在相似理论的基础上尝试了中尺度通量在GCM中的参数化方案.对中尺度通量的模式研究显示,在边界层内中尺度通量与湍流通量有着不同的廓线分布,其最大值出现在边界层中部[6,8].由于客观条件的限制,对于中尺度通量的观测研究还很少.Smith等[9]指出,即使在相对均匀的下垫面上布网观测以获取通量的空间平均也相当困难.目前设计和进行一次足够密集的观测网来观测不均匀下垫面的表面特征则几乎是不可能的[10].尽管如此...  (本文共8页) 阅读全文>>