ECMWF

摘要： 本文应用美国环境预报中心(NCEP) FNL全球分析0.25 ×0.25再分析资料及ECMWF细网格(0.25 ×0.25)数值预报产品,对2018年11月24日至25日发生在乌鲁木齐地窝堡机场的一次大风降雪天气过程进行分析及预报释用,结果表明:1) 高空槽东移,强冷空气南下,高空风温转变,充足的水汽,地面形势场配合,导致了此次大风降雪天气过程的出现;2) 此次东南大风是明显的锋前减压加回流型。当700 hPa与850 hPa的温度在6小时内出现明显的剧烈上升后剧烈下降的趋势,东南大风使得地面温度升高、气压降低,冷空气临近时,地面也出现了强烈的温度梯度和气压梯度变化,预报要考虑东南大风急转西北大风的可能性;3) EC细网格数值模式针对此次天气的降雪过程,提前24小时初始场对整个降雪时段预报的更为精准,但对于中雪时段,提前48小时的预报场预判更为准确,前三小时总降水量及前三小时降雪量也是提前48小时的预报场预计更为准确。

摘要： 气象参数作为GNSS反演大气水汽的重要误差源,直接影响GNSS大气遥感中PWV和ZWD的精度。为研究气象参数对GNSS探测大气水汽含量的影响,梳理GNSS探测水汽原理,针对影响PWV精度的GPT、地面观测数据RNX和ECMWF进行PWV计算;采用高精度GPS数据处理软件(GAMIT)进行数据处理,并用水汽辐射计观测的数据对GAMIT反演得到的PWV结果进行对比分析。研究发现,地面气象观测数据与高精度的水汽辐射计观测的数据拟合效果一致,ECMWF资料次之;利用地面气象观测数据可以有效保证GNSS遥感PWV的可靠性。结果表明,不同气象参数的输入带来GNSS遥感大气水汽PWV精度为1.38~1.84 mm,可满足GNSS遥感大气水汽含量的要求。

摘要： 蒸发波导对近海面电磁波传播有重要影响,区域蒸发波导及微波路径损耗预报对评估海上雷达、通信、侦察等电磁系统的性能至关重要.本文基于美国国家环境预报中心的GFS预报产品和NAVSLaM蒸发波导预测模型,对我国南海海域进行了大面积蒸发波导预报,利用欧洲中期天气预报中心发布的ERA5再分析数据进行了对比,并结合电磁波传播抛物方程模型开展了微波在蒸发波导信道中的路径损耗预报;然后利用在南海北部的路径损耗测试链路,对预报结果的准确性及时效性进行了验证.再分析数据对比及海上试验验证结果表明,基于GFS数据开展的蒸发波导层中路径损耗预报,除个别异常点外,预报的路径损耗与实测值趋势相同,在前24 h结果与实测值较为吻合,误差在5〜10 dB,可以用于大面积蒸发波导层中路径损耗的预报.另外,试验发现,降雨会导致预报结果与实测数据有很大的误差,在进行电磁波传播计算时,应充分考虑雨衰、海面粗糙等海洋环境.

摘要： 采用高分辨率的格点降水实况资料,对2019年5月1日—9月30日中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)、中国气象局上海数值预报模式系统(CMA-SH9)和欧洲中期天气预报中心全球模式(ECMWF)的降水预报产品作海南岛晴雨预报的检验评估,结果表明:(1)CMA-SH9具有较高的晴雨准确率及较小的雨区面积偏差。CMA-GD(ECMWF)评分偏低与较高漏(空)报比例有关,漏(空)报易出现在五指山以南和东部沿海一带。三个模式在海南岛东部沿海一带的晴雨准确率随预报时效减小而提高;(2)CMA-GD多漏报,CMA-SH9和ECMWF多空报。CMA-GD和CMA-SH9比ECMWF具有较快速的调整能力,预报时效缩短,雨区面积偏差减小,晴雨评分提高;(3)降水面积百分比为0~20%、20%~40%、40%~60%的局地降水事件中,CMA-GD和CMA-SH9预报雨区面积偏大,预报时效增加,面积偏差由偏多转偏少;降水面积百分比为60%~80%、80%~100%的降水事件中,雨区面积随时效增加呈增加趋势。(4)CMA-GD对海南岛北部高频降水中心具有较强的预报能力,但易漏报南部高频降水中心。CMA-SH9在海南岛北部易出现高频降水面积偏大,质心偏东的误差,但对南部的高频降水预报能力优于CMA-GD。通过最优面积阈值择优方案迭代集成CMA-GD、CMA-SH9和ECMWF的降水预报,可有效提高海南岛高分辨率网格晴雨预报准确率。

摘要： 海洋二号卫星(HY-2A)校正微波辐射计(CMR)水汽产品是全球海洋水汽探测的重要数据源,对于全球天气系统演变和气候变化研究具有重要意义。以ECMWF数据为参考,对2015年CMR海洋、陆地、海冰等不同标识的水汽数据进行了全面的精度检验,分析了CMR海面水汽数据精度的时空分布特征,并对极地海域CMR陆地+海冰异常水汽数据进行了误差分析和线性偏差校正。结果表明,HY-2A CMR海面水汽相对于ECMWF/PWV的平均偏差和均方根误差(RMSE)分别为0.02 mm和2.11 mm,CMR海面水汽与ECMWF/PWV具有很好的一致性;CMR海面水汽数据的精度没有明显的季节性变化,但随着纬度的增加而增加,且南半球精度略优于北半球,具有明显的空间分布特征;CMR陆地+海冰异常水汽数据存在明显的线性系统偏差,经校正后两个区域(60°W附近和100°W附近)CMR水汽的RMSE分别为2.65 mm和1.69 mm,与CMR海面水汽数据的精度基本一致。

摘要： 以石家庄站、衡水站、邢台站的1.5 m气温数据和ECMWF预报数据为基础,建立了一种随机森林模型对ECMWF预报的2 m气温进行订正。结果显示:该模型对邢台站的订正能力最优,其次为石家庄站,对衡水站的订正能力有限。

摘要： The evaporation duct,a result of evaporation from the ocean,is a region above the sea surface in which radio waves are refracted downward.This duct has strong effects on microwave instruments.Typhoons cause huge anomalies in marine meteorologi-cal parameters that influence the evaporation duct distribution and structure,which in turn affects the propagation of electromagnetic(EM)waves.However,EM wave propagation under the typhoon process has seldom been reported.Thus,taking Typhoon Phanfone(201929)as an example,this study uses a dataset from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,combined with the Naval Atmospheric Vertical Surface Layer Model and the parabolic equation model,to study the evaporation duct’s impact on EM wave propagation during a typhoon.The spatial and temporal path loss distributions reveal that large amounts of EM wave en-ergy are emitted from the evaporation duct when the EM wave passes through a typhoon eye.On average,a typhoon eye causes an approximately 20 dB increase in path loss for EM wave propagation at low antenna height.Furthermore,the effects of a typhoon eye on EM wave propagation at different signal frequencies and antenna heights are studied.The results show that a typhoon has a larger impact on EM wave propagation with low signal frequency and high antenna height.

摘要： 9月是宁波的主汛期,天气复杂多变,高影响天气事件多。该文利用宁波沿海气象站点资料,对9月份象山帆船赛区气候特征进行统计,提炼亚帆赛气象保障服务关注点,并对欧洲中心(ECMWF)细网格10m风在亚帆赛区的预报能力开展评估。结果表明,常年9月份亚帆赛区气温总体适宜比赛,风速有日变化特征,最大风出现在15-17时段。亚帆赛期间,首要关注的高影响天气事件是热带气旋(8级以上大风和暴雨),其次是短时强降水、雷电、雷暴大风等强对流天气,最后是大雾、弱风和高温。ECMWF细网格10m风预报对亚帆赛区参考站爵溪站风向预报一致性较好,预报平均风速整体偏大,24h内预报误差稳定,平均误差在1.68~2.56 m/s之间,对赛区风力预报服务有较强的可参考性。

摘要： 为提升高分辨率区域数值天气预报模式性能,基于高质量的ECMWF全球预报模式产品和动力谱逼近方法优势,本文以2019年重创浙江的超强台风"利奇马"为例,探讨了ECMWF驱动场水平风场谱逼近技术对浙江台风精细化预报性能的影响.结果 表明:(1)谱逼近对路径预报影响较明显,逐小时路径误差最大修正可达80 km.谱逼近的垂直层次选取对于谱逼近效果有一定影响,总体上800 hPa高度以上谱逼近对台风路径和强度预报改进最佳.(2)谱逼近对浙江台风大风和强降水精细化预报均有大幅改进,对于8级以上大风ETS评分平均改进率为8.0％,最大改进率达20.8％;对最强日降水的暴雨、大暴雨以上降水TS评分改进幅度达11.8％、26.2％.(3)谱逼近对台风路径西偏和浙西南风雨高估的改进主要与对流层形势场及台风引导气流修正、近地层风力减弱、局地山脉地形降水增幅作用减弱有关.

摘要： 结合GNSS水汽层析算法的假设条件以及水汽密度随高程变化的特点,通过设置水汽密度随高度变化的合理阈值,提出一种地基GNSS水汽层析的自动垂直非均匀分层方法.利用香港地区连续6d的GNSS观测数据,分别采用自动垂直非均匀分层方法和传统垂直均匀分层方法开展区域GNSS水汽层析实验,并以ECMWF数据为参考进行精度验证.结果 表明,采用自动垂直非均匀分层方法进行GNSS水汽层析得到的大气湿折射率的偏差均值和均方根误差(RMSE)的均值分别为3.9 mm/km和4.6 mm/km,相对于垂直均匀分层方法减小约20.4％和23.3％.

摘要： 为提高台风预报效果，并使其客观定量，本文运用ECMWF数值预报产品，以涡度中心为基础，在气旋性涡旋的格区中，找准恰当的"扭角"，用计算机图上作业程序确定台风位置，平均误差84Km，表明本方案有其优越之处.在预报过程中，对涡度中心的阈值和搜寻半径系数的选定，结合实际计算后的距离误差和可预报率作了些讨论.根据逐年效果统计，表明本文提出的方案有着良好的应用前景.

摘要： 为提高台风预报效果，并使其客观定量，本文运用ECMWF数值预报产品，以涡度中心为基础，在气旋性涡旋的格区中，找准恰当的"扭角"，用计算机图上作业程序确定台风位置，平均误差84Km，表明本方案有其优越之处.在预报过程中，对涡度中心的阈值和搜寻半径系数的选定，结合实际计算后的距离误差和可预报率作了些讨论.根据逐年效果统计，表明本文提出的方案有着良好的应用前景.

摘要： 为提高台风预报效果，并使其客观定量，本文运用ECMWF数值预报产品，以涡度中心为基础，在气旋性涡旋的格区中，找准恰当的"扭角"，用计算机图上作业程序确定台风位置，平均误差84Km，表明本方案有其优越之处.在预报过程中，对涡度中心的阈值和搜寻半径系数的选定，结合实际计算后的距离误差和可预报率作了些讨论.根据逐年效果统计，表明本文提出的方案有着良好的应用前景.

摘要： 对Ecmwf产品多年的预报使用后,850hpa温度场尤其是变温(负变温)对重庆地区的降水具有较好的指导意义;本文重点就105格点对重庆市各站点晴雨预报能力进行了统计检验,并对105与110两格点对重庆市各站点晴雨预报能力作了对比分析.

摘要： 对Ecmwf产品多年的预报使用后,850hpa温度场尤其是变温(负变温)对重庆地区的降水具有较好的指导意义;本文重点就105格点对重庆市各站点晴雨预报能力进行了统计检验,并对105与110两格点对重庆市各站点晴雨预报能力作了对比分析.

摘要： 对Ecmwf产品多年的预报使用后,850hpa温度场尤其是变温(负变温)对重庆地区的降水具有较好的指导意义;本文重点就105格点对重庆市各站点晴雨预报能力进行了统计检验,并对105与110两格点对重庆市各站点晴雨预报能力作了对比分析.

摘要： 对Ecmwf产品多年的预报使用后,850hpa温度场尤其是变温(负变温)对重庆地区的降水具有较好的指导意义;本文重点就105格点对重庆市各站点晴雨预报能力进行了统计检验,并对105与110两格点对重庆市各站点晴雨预报能力作了对比分析.

摘要： 对Ecmwf产品多年的预报使用后,850hpa温度场尤其是变温(负变温)对重庆地区的降水具有较好的指导意义;本文重点就105格点对重庆市各站点晴雨预报能力进行了统计检验,并对105与110两格点对重庆市各站点晴雨预报能力作了对比分析.

摘要： 本文介绍了一种利用ECMWF产品的静、动态量相似来求出历史同期的最大降雨概率,将其与自然降雨概率相比较并利用温度和气压变量作为第二步判据来作降水分级预报的方法.试报结果表明本方法的预报效果较好,是可行的.

摘要： 本文介绍了一种利用ECMWF产品的静、动态量相似来求出历史同期的最大降雨概率,将其与自然降雨概率相比较并利用温度和气压变量作为第二步判据来作降水分级预报的方法.试报结果表明本方法的预报效果较好,是可行的.

摘要： 本发明提供了一种ECMWF温度数据的降尺度订正方法和装置，涉及数据处理的技术领域，包括：获取待处理区域的ECMWF细网格数据和CLDAS温度数据，并确定出ECMWF细网格数据中的目标数据，ECMWF细网格数据的分辨率均为第一分辨率；对目标数据进行多通道融合，得到四维网格数据；将四维网格数据输入深度学习网络模型，得到初始高分辨率网格数据，深度学习网络模型为由去除了正则化层的残差网络和亚像素采样算法构成的网络模型，其中，初始高分辨率网格数据的分辨率为第二分辨率，第二分辨率高于第一分辨率，解决了现有的ECMWF温度数据的分辨率和预报准确率较低的技术问题。

摘要： 本发明涉及基于ECMWF的格点预报偏差修正方法，首先获取卫星数据、雷达数据、ECMWF格点预报数据、以及ECMWF再分析数据，以切片方式获得不同高度不同时刻一定范围内数据；在数据预处理阶段，使卫星数据、雷达数据插值到和ECMWF的格点预报数据相同的分辨率上；随后针对ECMWF再分析数据的各数据类型进行特征选择，综合得到各目标气象因子，并归一化处理；在构建深度学习网络结构阶段，利用深度学习的非线性映射能力和信息提取能力，构建Encoder‑Decoder网络提取时间和空间特征进行预测修正；整个设计方案充分考虑与相关的其他不同高度的气象因素和时间特征，根据历史气象数据，对气象预报数据进行有效修正。

摘要： 本发明公开了一种基于ECMWF的InSAR大气延迟改正的方法和系统。方法包括：根据ECMWF天气预报数据和研究区的DEM数据，计算研究区的对流层天顶大气干延迟和天顶大气湿延迟；根据研究区的天顶大气干延迟和天顶大气湿延迟得到研究区对应各个SAR图像粗尺度的总天顶延迟；根据各个SAR图像的总天顶延迟构建分层插值模型；得到干涉SAR图像上每一点的大气延迟相位值；将大气延迟相位值从干涉SAR解缠图中去掉，得到大气延迟改正后的干涉图。本发明提高了大气延迟改正分辨率且计算结果准确。

摘要： 本发明公开了一种基于边界层伸缩思想的ECMWF水汽空间加密算法，由待加密点的点位坐标计算确定该点所属ECMWF网格分辨单元，并提取所属ECMWF网格单元及其周围网格单元的各气压层水汽密度和大气温度剖线数据；提取待加密点所属ECMWF网格分辨单元的重力位势高，并由重力位势高截取水汽密度和温度的初始剖线；根据气压和温度的空间加密方法以及加密点高程计算获取加密点地表温度和气压估算值。本发明建立了基于边界层伸缩算法的空间插值模型SBLM，并编制了相应的软件，同时结合实测GPS以及地面气象数据对算法结果进行验证。结果表明基于SBLM计算得到的PWV、P和T具有很高的精度。

摘要： 本发明提供了一种ECMWF温度数据的降尺度订正方法和装置，涉及数据处理的技术领域，包括：获取待处理区域的ECMWF细网格数据和CLDAS温度数据，并确定出ECMWF细网格数据中的目标数据，ECMWF细网格数据的分辨率均为第一分辨率；对目标数据进行多通道融合，得到四维网格数据；将四维网格数据输入深度学习网络模型，得到初始高分辨率网格数据，深度学习网络模型为由去除了正则化层的残差网络和亚像素采样算法构成的网络模型，其中，初始高分辨率网格数据的分辨率为第二分辨率，第二分辨率高于第一分辨率，解决了现有的ECMWF温度数据的分辨率和预报准确率较低的技术问题。

摘要： 本发明涉及基于ECMWF的格点预报偏差修正方法，首先获取卫星数据、雷达数据、ECMWF格点预报数据、以及ECMWF再分析数据，以切片方式获得不同高度不同时刻一定范围内数据；在数据预处理阶段，使卫星数据、雷达数据插值到和ECMWF的格点预报数据相同的分辨率上；随后针对ECMWF再分析数据的各数据类型进行特征选择，综合得到各目标气象因子，并归一化处理；在构建深度学习网络结构阶段，利用深度学习的非线性映射能力和信息提取能力，构建Encoder‑Decoder网络提取时间和空间特征进行预测修正；整个设计方案充分考虑与相关的其他不同高度的气象因素和时间特征，根据历史气象数据，对气象预报数据进行有效修正。

摘要： 本发明公开了一种基于ECMWF的InSAR大气延迟改正的方法和系统。方法包括：根据ECMWF天气预报数据和研究区的DEM数据，计算研究区的对流层天顶大气干延迟和天顶大气湿延迟；根据研究区的天顶大气干延迟和天顶大气湿延迟得到研究区对应各个SAR图像粗尺度的总天顶延迟；根据各个SAR图像的总天顶延迟构建分层插值模型；得到干涉SAR图像上每一点的大气延迟相位值；将大气延迟相位值从干涉SAR解缠图中去掉，得到大气延迟改正后的干涉图。本发明提高了大气延迟改正分辨率且计算结果准确。

摘要： 本发明公开了一种基于边界层伸缩思想的ECMWF水汽空间加密算法，由待加密点的点位坐标计算确定该点所属ECMWF网格分辨单元，并提取所属ECMWF网格单元及其周围网格单元的各气压层水汽密度和大气温度剖线数据；提取待加密点所属ECMWF网格分辨单元的重力位势高，并由重力位势高截取水汽密度和温度的初始剖线；根据气压和温度的空间加密方法以及加密点高程计算获取加密点地表温度和气压估算值。本发明建立了基于边界层伸缩算法的空间插值模型SBLM，并编制了相应的软件，同时结合实测GPS以及地面气象数据对算法结果进行验证。结果表明基于SBLM计算得到的PWV、P和T具有很高的精度。