NCEP_ECMWF及CMC全球集合预报业务系统发展综述
- 格式:doc
- 大小:94.50 KB
- 文档页数:28
包括:综合资料、降水、SST、地面覆盖资料、风场/OLR/指数资料Noaa资料库:NCEP资料介绍:欧洲气象中心资料(grib和NC格式的):Levitus资料:Ucar资料NASA资料:以前某天全国的天气情况1度×1度资料ARGO资料NCEP 系统资料:NCEP real-analyses and forecastsNCEP/NCAR REANAL YSISNCEP EtaNCEP AVNnetCDF formatNNRP1: 6 hourly, 2.5 degrees, from 1948 to presentNNRP2: 6 hourly, 2.5 degrees, from 1979 to 2002降水资料CMAP资料:全球土壤资料:全国160个站的降水资料风场资料:NCEP-QSCAT混合风场资料海洋再分析资料:海表高度:3.129.Z海面风场:GSST: Gridded Sea Surface Temperature1990年至今的海温资料regcm3的主页上有连接的Reynolds&Smith 的重构月平均海表温度资料(2×2)南海气候态温盐年平均格点资料:ncep1*1再分析资料和avn资料网址( by 小歹) 1998年每周的雪盖资料(by jaodan)mm5中terrain部分中的25类植被数据卫星资料:国家卫星海洋应用中心Aviation model 的avn data:Topex/Poseidon卫星资料:免费的遥感卫片资料:ENSO指数/El Nino3/SOINDVI资料地面探空资料-MICAPS数据一些预报网址:水文资料:水文资料1:水文资料2:Global runoff data center(GRDC) 水文资料3:US Geologic Survey(USGS)风场/OLR/指数资料NECP-QSCAT混合风场(一天四次,空间精度0.5度) user :nonymous passwd : anonymous目录/datasets/ds744.4/data混合风场ncep的nc格式的风场:SODA(Simple Ocean Data Assimilation)的资料:NACR-NECP WIND STRESS 风场资料全球或太平洋的风场资料长序列南方涛动资料:台风和飓风路径资料:TOMS臭氧资料:日长变化资料:国内外地型/地图资料:全球地形资料:中国近海的地形数据:ETOPO5:全球5分*5分的地形资料。
美国NCEP FNL全球分析资料在Windows XP系统上的解码及其图形显示软件简介邓伟1马振升2田宏伟1陈海波1张永涛3申占营1(1河南省气象科学研究所,郑州 450003;2 河南省培训中心,郑州 450003; 3 河南省监测网络处,郑州 450003)摘要:介绍了美国环境预报中心(NCEP)FNL资料的相关内容内容,该资料由于分辨率较高且融合了大量的观测资料及卫星反演资料而被广泛用于数值模式及天气、气候的诊断分析研究中。
本文的重点在于对该类资料解码程序及绘图时所需控制文件、索引文件生成方法的介绍。
通过对批处理命令的介绍,可以为大量FNL资料的解码及绘图处理提供一定的参考作用。
关键词:NCEP FNL资料;Dos环境;grib1码;wgrib解码;GrADS绘图引言继美国国家环境预报中心(NCEP)/美国国家大气研究中心(NCAR)提供的全球再分析资料之后,NCEP又为广大科研工作者提供了FNL 全球分析资料(Final Operational Global Analysis,以下简称为“FNL资料”)。
当前发布的FNL资料由于比再分析资料具有更高的时间、空间分辨率而逐渐得到学者的更多关注。
由于当前的FNL资料充分同化了尽可能全面的观测资料,NCEP认为:与其他资料相比较,FNL资料作为长期业务模式存档分析资料“可能是最好的选择”。
国内对NCEP再分析资料要素的分析、比较及可信度检验工作开展的较多[1-4],而对FNL 资料的可信度研究相对较少。
周青等[5]利用2005年的FNL资料与中国753个台站观测的地表温度和地面1.5m高气温从时次变化和空间变化等方面进行了对比分析,研究表明:除青藏高原、内蒙古东部、四川盆地外,大部分地区的FNL资料较观测值偏低,在东北、西北尤其是青藏高原和云贵高原、西南部地区FNL资料的误差相对较大;FNL资料的气温值在我国东南地区与观测值比较接近,大部分地区FNL的分析值低于观测值,而且,夏季和观测值接近的程度要比冬季好。
10~30 d延伸期预报研究进展和业务现状金荣花;马杰;毕宝贵【摘要】10~30 d延伸期预报在气象业务发展和国民经济服务中具有重要的作用.本文回顾了关于延伸期预报的相关理论和技术研究进展,概要介绍了国内外开展延伸期预报业务现状;结合目前气象科技发展水平,进一步分析和阐述了现阶段我国开展延伸期预报业务亟待解决的关键技术问题,旨在共同探讨和推动延伸期预报业务的发展.【期刊名称】《沙漠与绿洲气象》【年(卷),期】2010(004)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】10~30d 延伸期;研究进展【作者】金荣花;马杰;毕宝贵【作者单位】国家气象中心,北京100081;国家气象中心,北京100081;国家气象中心,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P4512008年1月10日到2月2日,我国大部尤其是南方地区遭受了历史罕见的持续性、大范围的低温雨雪冰冻气象灾害,交通运输、电力传输、通讯设施、农业和人民群众的日常生活遭受了严重的影响和损失。
在防御这场灾害中,各级气象部门密切配合,全力对这场低温雨雪冰冻灾害进行监测、预报、预警和服务。
与此同时,也应看到在当前防御重大气象灾害中,我们还面临着不少难点,存在许多有待进一步加强的环节。
对此,中国气象局局长郑国光表示,虽然气象部门比较准确地预报了这次大范围持续性的低温雨雪冰冻天气的每一次过程,但限于当前天气预报的技术水平,我们对一周以后的天气还难以做出肯定的预报,也不能对天气的持续性及其衍生的气象灾害作足够的估计。
现阶段,我国气象部门的预报预测业务根据时间可划分为1~3d的短期预报、4~10d的中期预报(二者又被称为常规天气预报)以及月尺度以上的气候预测。
而介于常规天气预报和气候预测之间的10~30d的预报,即延伸期预报,是目前业务预报中的一个“盲点”。
如果能在这一时段做出预报,那就能为防灾减灾工作带来极大的便利。
因此,本文将围绕延伸期预报这一主题,介绍延伸期预报的基本概念,并回顾目前国内外延伸期预报的相关理论和技术研究进展;概要介绍国内外一些主要预报中心开展延伸期预报业务的现状;结合当前气象科技业务水平,进一步分析和讨论现阶段我国开展延伸期预报业务有利之处和亟待解决的一些关键技术问题[1]。
第42卷第5期 2020年10月 广 东 气 象GuangdongMeteorology Vol.42 No.5 October 2020 收稿日期:2019-12-20基金项目:2015年广东省气象局科学技术研究项目(2015B33)作者简介:刘霞(1981年生),女,硕士,高级工程师,主要从事预报服务工作。
E-mail:65224924@qq.com刘霞,李浩文,郑嘉雯,等.ECMWF集合预报极端低温天气预报指数在广州的应用[J].广东气象,2020,42(5):6-9.ECMWF集合预报极端低温天气预报指数在广州的应用刘霞,李浩文,郑嘉雯,李怀宇(广州市气象台,广东广州 511040) 摘 要:为给预报员在极端低温天气中提供预报依据,利用2015年12月至2016年3月的低温事件及ECMWF集合预报极端低温天气预报指数数据给出了广州5个国家气象站点的极端低温天气预报指数阈值,分别为花都、番禺站点的EFI极端低温阈值为-0 2,从化、增城站点的EFI极端低温阈值为-0 7,广州站点的EFI极端低温阈值为-0 5。
关键词:天气预报;集合预报;低温极端天气指数;阈值;欧洲中期天气预报中心;广州 中图分类号:P45 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1007-6190.2020.05.002 随着全球气候变暖,极端天气事件发生的频率越来越高,但对于天气预报而言,极端天气仍是小概率事件。
虽然随着数值预报的发展,已经给天气预报提供了越来越多的技术支撑,但对于小概率极端天气事件的预报,仍存在较大的难度[1]。
目前,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报给出了极端天气预报指数产品,包含对降水、高温、低温、大风的极端预报指数,近年来,我国四川、华东等地气象部门学者已对降水极端预报指数在本地进行了检验和释用[2-4]。
中央气象台也开发了基于t213、t639集合预报的极端天气预报指数[5-7],但对于极端气温预报指数的应用评估少有报道。
ECMWF模式对南方春雨期降水预报的检验和分析辛辰;漆梁波【摘要】2016年3月8日起,欧洲中期天气预报中心全球模式(以下简称ECMWF 模式)进行了全面升级.利用常规气象资料和相关ECMWF模式预报资料,对ECMWF模式改进后的春雨期(3—5月)降水预报进行检验和分析,同时总结不同天气背景下,ECMWF模式降水预报的误差分布特征及原因.结果表明:2016年ECMWF模式对流性降水的落区预报偏差成为我国南方春雨期降水落区预报误差的主要来源;当环流背景表现为北方无明显冷空气南下,江南和华南地区受南支槽前西南暖湿气流控制时,模式容易在西南地区预报过多的对流性降水,而其下游地区则存在少报或漏报.【期刊名称】《暴雨灾害》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】9页(P383-391)【关键词】ECMWF模式;预报误差;大尺度降水;对流性降水【作者】辛辰;漆梁波【作者单位】上海中心气象台,上海200030;上海中心气象台,上海200030【正文语种】中文【中图分类】P457.6引言最近20年,欧洲中期天气预报中心全球模式(以下简称ECMWF模式)的预报性能一直保持世界领先,其模式产品也是我国业务天气预报中的重要参考依据。
国家气象中心检验了2015年春季ECMWF模式、T639模式和日本数值模式的中期预报性能,结果表明ECMWF模式对亚洲中高纬地区大尺度环流和850 hPa温度的演变、调整均具有较好的预报能力,整体性能优于其他模式[1]。
由于地理位置和气候带的不同,近年来各省市气象台的预报员也做了一些检验对比工作。
张宁娜等[2],肖红茹等[3],以及刘静等[4],分别比较和检验了ECMWF模式和其他业务常用数值模式在本地区的降水预报效果,结果均表明ECMWF预报效果整体上优于其他模式。
陈博宇等[5]对2013年汛期ECMWF集合预报在不同地区强降水过程中的综合表现进行了检验与分析,并根据表现较好的统计量产品的计算原理,尝试设计新方案,为预报员在强降水预报过程中提供新的参考产品。
ECMWF细网格10m风场在“天兔”大风预报中的释用林中鹏;周顺武;温继昌【摘要】通过对欧洲中心数值预报细网格(以下简称“ECthin”)10 m风场在2013年第19号超强台风“天兔”影响过程中的订正预报效果进行分析,结果表明:(1)预报格点值经过1.6~1.8倍阵风系数的人工订正后,模式预报的福建沿海大风的阵风量级和变化趋势与极大风速实况较为吻合;(2)崇武台站极大风速与ECthin 10 m风场预报值在风速变化趋势上具有非常好的一致性,两者的平均绝对误差值≤1.1 m/s.因此,ECthin 10m风场在此次台风大风预报中具有较好的应用价值,这也为开展沿海大风精细化预报提供了很好的支撑.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2015(033)003【总页数】6页(P7-12)【关键词】ECMWF细网格;10m风场;大风预报;人工订正【作者】林中鹏;周顺武;温继昌【作者单位】南京信息工程大学,南京210044;福建省石狮市气象局,石狮362700;南京信息工程大学,南京210044;福建省泉州市气象局,泉州362000【正文语种】中文【中图分类】P458.3近年来,随着气象探测技术、资料四维变分同化技术、数值模式方法及计算机技术的高速发展,数值天气预报技术取得了长足的进步,产品越来越丰富,精细程度也越来越高,比如ECMWF、JAPAN、T639、NCEP等数值预报产品都不断的在时间和空间上精细化,同时集合预报方法在数值天气预报领域内得到了长足发展[1-7];模式的大尺度环流形势预报能力远远超过人的主观经验判断,但地面要素场的预报离直接业务应用有一定的距离[8]。
近年来,国内气象工作者针对数值模式在本地的检验与释用做了较多的研究工作[9-16],部分学者通过数值预报产品的释用研究和应用分析,研究了数值产品解释应用方法。
王瀛等[17]在欧洲中心数值预报模式基础上计算副热带高压特征产品并进行误差检验分析;曹春燕等[18]等详细分析了欧洲数值预报产品在2006年深圳2次强降温过程中的应用并提出降温预报的思路;叶朗明等[19]通过对不同数值预报产品进行订正预报了一次强降雨过程;李晓娟等[20]等采用PP方法对欧洲中心数值预报产品进行分季节建立最高、最低气温预报方程;刘艳华等[21]利用ECMWF数值预报产品和NCEP历史资料通过相似方法制作要素预报;鄢俊一等[22]应用GRAPES区域中尺度模式与日本GSM全球谱模式对2011年前汛期(4~6月)东莞单站的逐日降水和气温预报进行定量检验和对比。
第38卷 第6期2020年12月干 旱 气 象JournalofAridMeteorologyVol.38 No.6December,2020肖 瑶,杜明哲,徐 鹏.两种订正方法在河南高速公路沿线气温精细化预报中的应用[J].干旱气象,2020,38(6):1023-1030,[XIAOYao,DUMingzhe,XUPeng.ApplicationofTwoCorrectionMethodsinRefinedForecastofMaximumandMinimumTemperatureAlongtheHenanExpressway[J].JournalofAridMeteorology,2020,38(6):1023-1030],DOI:10.11755/j.issn.1006-7639(2020)-06-1023两种订正方法在河南高速公路沿线气温精细化预报中的应用肖 瑶1,2,杜明哲1,2,徐 鹏1,2(1.中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点实验室,河南 郑州 450003;2.河南省气象服务中心,河南 郑州 450003)摘 要:应用滑动平均、类卡尔曼滤波递减平均订正法对中国气象局公共气象服务中心提供的河南省高速公路交通沿线逐3h最高、最低气温精细化指导预报产品进行误差订正。
结果表明:24h预报时效内两种订正方法均表现为正的订正效果,最高气温平均预报准确率由64.2%提高到71.8%~75.6%,最低气温的平均预报准确率由47.2%提高到58.7%~61.6%。
其中类卡尔曼滤波递减平均订正法的订正效果优于滑动平均法,改进的w(i)递减平均方案在各预报时效均为几种订正方案中最优,最高、最低气温均方根误差空间大值中心明显减小。
对7d滑动平均和w(i)递减平均两种订正方案进行集成试验,其订正结果与单一的w(i)递减平均方案订正效果相差不大,部分时段w(i)递减平均方案表现出更好的订正能力。
第六章数值预报产品数值天气预报(Numerical Weather Prediction, NWP)是根据大气实际情况,在一定初值和边值条件下,通过数值计算,求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组,预报未来天气的方法。
和一般用天气学方法、并结合经验制作出来的天气预报不同,这种预报是定量和客观的预报。
预报所用或所根据的方程组和大气动力学中所用的方程组相同,即由连续方程、热力学方程、水汽方程、状态方程和3个运动方程(见大气动力方程) 共7个方程所构成的方程组。
方程组中,含有7个预报量(速度沿x,y,z三个方向的分量u,v,w和温度T,气压P,空气密度ρ以及比湿q)和7个预报方程。
方程组中的粘性力F,非绝热加热量Q 和水汽量S一般都当作时间、空间和这7个预报量的函数。
通过高性能计算机求解方程组,获得未来7个未知数的时空分析,即未来天气分布。
数值天气预报与经典的以天气学方法作天气预报不同,它是一种定量的和客观的预报,正因为如此,数值天气预报首先要求建立一个较好的反映预报时段的(短期的、中期的)数值预报模式和误差较小、计算稳定并相对运算较快的计算方法。
其次,由于数值天气预报要利用各种手段(常规的观测,雷达观测,船舶观测,卫星观测等)获取气象资料,因此,必须恰当地作气象资料的调整、处理和客观分析。
第三,由于数值天气预报的计算数据非常之多,很难用手工或小型计算机去完成,因此,必须要用高性能的计算机。
数值预报模式简介在中国,1982年开展数值预报业务。
目前数值预报已经成为各种业务天气预报的最重要的基础和持续提高业务天气预报准确率的根本途径。
日常工作中,我们经常要用到ECMWF全球谱模式、日本的全球谱模式(GSM)和远东区域谱模式(ASM)、美国NCEP模式、中国国家气象中心的T639模式以及MM5、WRF、GRAPES、AREMS等中尺度模式,下面分别进行简要介绍。
6.1 全球模式6.1.1 ECMWF全球谱模式TL511L60欧盟主要国家于1976年组建了ECMWF,至1979年建立了全球中期数值预报业务系统,并正式投入运行。
NCEP_ECMWF及CMC全球集合预报业务系统发展综述20116Transactions of Atmospheric SciencesJun, 2011麻巨慧,朱跃建,王盘兴,等, 2011, NCEP、ECMWF及 CMC 全球集合预报业务系统发展综述,J,, 大气科学学报,34( 3) :37 0-380,Ma Ju-hui,Zhu Yue-jian,Wang Pan-xing,et al, 2011, A Review on the edvelopments of NCEP,ECMWF andCMC global ensemble forecats system ,J,,Tra ns AtmoSsc i,34( 3) :37 0-380,NCEP、ECMWF CMC 及全球集合预报业务系统发展综述1,2,3 2 1 1,,, 麻巨慧朱跃建王盘兴段明铿( 1, ,210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室江苏南京2, Envronmenta M odeng Center / NCEP / NOAA,CampS prngs,M D 20746 USA; 3, UCAR,Bouder,CO 80307 USA) illiil( global ensemble forecast system,GEFS——) —:3 摘要总结了目前最具代表性的个全球集合预报系统美( National Centers foErn vironmental Prediction,NCEP) 、国国家环境预报中心欧洲中期天气预报中心( European Centre Mfoedr ium-Range Weather Forecasts,ECMWF) ( Canadian Meteoro- 和加拿大气象中心logical Centre,CMC) 。
,建成至今的发展概况由于计算资源的不断扩展各中心集合预报系统的模式分、。
,辨率集合成员数也随之增加同时各中心都在不断地致力于发展和完善初始和模式扰动方法来更,。
好地估计与初值和模式有关的不确定性促进预报技巧的提高其中初始扰动方法从最初的奇异向( ECMWF) 、( NCEP) ( CMC) —量法增殖向量法和观测扰动法更新为现在的集合资料同化奇异向量法 ( ECMWF)、 ( NCEP) ( CMC)。
,重新尺度化集合转换法和集合卡尔曼滤波在估计模式不确定性方面ECMWF CMC ,NCEP 和都修订了各自的随机参数化方案和多参数化方案最近也在模式中加入了随。
,TIGGE ( the THORPEX interactive grand 机全倾向扰动为提高全球高影响天气预报的准确率计划global ensemble) 、,的提出增进了国际间对多模式多中心集合预报的合作研究北美集合预报系统 ( North American ensemble forecast system,NAEFS) ,为建立全球多模式集合预报系统提供了业务框架。
这都将有助于未来全球交互式业务预报系统的构建:; ; ; 关键词全球集合预报系统初值不确定性模式不确定性多模式和多中心集合预报:P456. 7 :A:1674-709(72011)03-0370-11中图分类号文献标识码文章编号A Review on the developments of NCEP,ECMWF and CMCglobal ensemble forecast system 1,2,3 2 1 1MA Ju-hu,ZHU ue-an,WANG Pan-xng,DUAN Mng-keng iYjiii ( 1, Key Laboratory Moeft eorological Disaster of Ministry of Education,NUIST,Nanjing 210044,China;2, Envronmenta Modeng Center / NCEP / NOAA,CampS prngs,MD 20746,USA; 3, UCAR,Bouder,CO 80307,USA) illiilAbstract: The papers ummarizes the developments of theN ational Centers forE nvironmental Prediction( NCEP) ,the European Centre Mfored ium-Range WeatherF orecasts( ECMWF) ,and the Canadian Mete- orologicalCentre( CMC,)w hich are the mosretp resentative of global ensemble forecast system( GEFS,D) ue to theen larging of computationalresources,themo del resolution and ensemble size of their GEFS subsequently increase, At the sameti me,for promoting the improvementof the ofrecast skill,they all de- vote to edvelop the initial and model perturbation methods used stiom ulate theeffect of initial and model uncertainties, The initial perturbation methods are updated from the singular vector ( SV ) method(E CMWF ) ,the rbeeding method N( CEP ) and the perturbed observation ( PO ) method ( CMC ) to then seemble of data ssaimilation and singular vector( EDA-SV ) method ( ECMWF ) ,:2010-10-16;:2011-01-19收稿日期改回日期基金项目:NOAA Hurrcane Forecastm provement ProgramH( FP)iII作者简介:麻巨慧( 1983—) ,女,黑龙江哈尔滨人,博士生,研究方向为集合预报,Juhui, Ma@n oaa, gov,the ensemble transform itwh rescaling( ETR) method ( NCEP) and thee nsemble Kalman filter ( EnKF)method( CMC,)S eve ral attempts areal so made to account mforod el-related uncertainty, ECMWF and CMC haverevised their stochastic physics parameterization tendencies( ECMWF) andm ulti-parameteriza- tion( CMC) schemes,and NCEalPs o develops stochastic total tendency eprturbation to estimate the mod- e-reated uncertanty, To acceerate mprovements on the accuracy g ofob a hgh-mpact weather orfe- llililliicasts,TIGGE( the THORPEX interactive grandg lobal ensemble) was initiated to enhance int ernational collaboration on multi-center and multi-model ensemble forecast,and NAEFS ( NorAtmhe rican ensemble forecast system) canr opvide an operational framework forglo bal multi-model ensemble forecast system,They area ll helpful for developing the global interactive forecast system(G IFS) , Key words: global ensemble forecast system;i nitial uncertainty; model uncertainty; multi-model and multi-center ensemble forecast( Toth eta l, ,2007) 。
高可预报性不同用户在根据集 0引言合预报结果进行决策时要比使用单一预报得到更多,的经济利益因为集合预报可以针对他们各自的成,大气具有混沌特性对于初始场的微小误差高/ ( Zhu et al, ,2002) ,,,本损失比提供不同的决策标准度敏感这种误差会迅速增长影响可预报性( Lorenz,1963。
) ( 而单一确定性预报无法帮助每一个用户根据自身的初始场误差主要来源于观测资料,,在时间和空间上的不完整代表性误差和测量误差情况做出最优的决策用户只能简单地依赖气候场 ) ( 等及资料同化过程使用背景场误差协方差时假。
Joslyn et al, ( 2007) Nadav-Green- 信息进行判断和) ,设各向同性及缺乏背景场误差的信息等即使假 berg andJoslyn( 2009) ,的研究表明预报中包含不确,设模式完备这样的初值也会使预报技巧在几周后,。
定性估计可以帮助预报员和公众做出更好的决策( Toth andK alnay,1993 ) 。
降为零况且数值预报模,式并非完备离散化的大气模式仅是真实大气在数 Centers orf( National美国国家环境预报中心。
、学和物理上的近似有限的模式分辨率不完备的Environmental Prediction,NCEP) 和欧洲中期天气预( 物理参数化方案及边界条件近似估计粗糙度长 ( European Centre Mfored ium-Range Weather 报中心、、、) 度土壤湿度雪盖植被和海表温度都会带来模 Forecasts,ECMWF) 1992 12 于年月分别建立了各自,,。