近地層風(fēng)速受地形、下墊面熱動力作用以及邊界層復(fù)雜的湍流過程影響,具有較強(qiáng)的局地性、瞬變性和間歇性,尤其在復(fù)雜天氣、復(fù)雜地形條件下,是氣象預(yù)報和工程設(shè)計中的難點。本文通過最優(yōu)邊界層參數(shù)化方案的選取,WRF-3DVAR同化以及CALMET降尺度等一系列數(shù)值試驗,研究了近地層風(fēng)速預(yù)報的改進(jìn)途徑,著重分析了WRF-3DVAR系統(tǒng)同化常規(guī)觀測及衛(wèi)星輻射觀測后,對局地性、瞬變性和間歇性較強(qiáng)的近地層風(fēng)速的預(yù)報改進(jìn)程度,探討了ATOVS輻射觀測對近地層風(fēng)速的預(yù)報改進(jìn)貢獻(xiàn)。本文首先分析了WRF模式中不同邊界層參數(shù)化方案對試驗區(qū)近地層風(fēng)速的模擬效果,并探討了近地層風(fēng)速模擬誤差的可能原因。結(jié)果表明：YSU邊界層參數(shù)化方案對東北半濕潤試驗區(qū)春季的近地層風(fēng)速模擬效果最好；近地層大氣穩(wěn)定度狀況對近地層風(fēng)速的垂直分布以及湍流狀況有重要影響,進(jìn)而影響近地層風(fēng)速的模擬精度；YSU方案對實際大氣近地層穩(wěn)定度的模擬存在的較大誤差是近地層風(fēng)速模擬誤差的重要原因,這種現(xiàn)象在夜間及晝夜交替過程中表現(xiàn)最為明顯。其次,運(yùn)用WRF-3DVAR系統(tǒng)同化常規(guī)觀測及衛(wèi)星輻射觀測,分析了同化常規(guī)觀測和衛(wèi)星輻射觀測對近地層風(fēng)速的預(yù)報改進(jìn)效果。結(jié)... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 問題的提出
    1.4 本文的研究目的及內(nèi)容
第二章 模式和方法簡介
    2.1 WRF模式及其同化系統(tǒng)
    2.2 3DVAR簡介
    2.3 同化資料介紹
        2.3.1 常規(guī)觀測資料
        2.3.2 ATOV衛(wèi)星輻射資料
    2.4 統(tǒng)計方法
第三章 WRF不同邊界層方案對近地層風(fēng)速的模擬效果及誤差原因分析
    3.1 試驗設(shè)計
    3.2 不同邊界層方案對近地層風(fēng)速的模擬效果比較
    3.3 近地層風(fēng)速模擬誤差的可能原因分析
    3.4 小結(jié)
第四章 同化常規(guī)觀測對近地層風(fēng)速的預(yù)報改進(jìn)試驗
    4.1 試驗設(shè)計
    4.2 區(qū)域分析場效果檢驗
    4.3 單點近地層風(fēng)速的預(yù)報效果檢驗
    4.4 小結(jié)
第五章 同化ATOVS輻射觀測對近地層風(fēng)速的預(yù)報改進(jìn)效果
    5.1 試驗設(shè)計
    5.2 整層大氣的初始場和預(yù)報場的改進(jìn)
    5.3 局地近地層風(fēng)速的預(yù)報改進(jìn)
    5.4 ATOVS衛(wèi)星輻射觀測對近地層風(fēng)速的預(yù)報貢獻(xiàn)
    5.5 小結(jié)
第六章 資料同化對大風(fēng)過程的預(yù)報改進(jìn)及動力降尺度試驗
    6.1 新疆“10.21”大風(fēng)過程介紹
    6.2 WRF-3DVAR預(yù)報試驗
    6.3 CALMET降尺度預(yù)報試驗
        6.3.1 CALMET模式簡介
        6.3.2 降尺度試驗
    6.4 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文的主要內(nèi)容及結(jié)論
    7.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用WRF-3DVAR同化常規(guī)觀測資料對近地層風(fēng)速預(yù)報的改進(jìn)試驗[J]. 張飛民,王澄海.  高原氣象. 2014(03)
[2]新疆“2.28”大風(fēng)過程中熱、動力作用的模擬分析[J]. 王澄海,靳雙龍,楊世莉.  中國沙漠. 2011(02)
[3]探空觀測資料在西南暴雨中的同化試驗[J]. 張利紅,蔣麗娟,陳朝平,劉一謙.  高原山地氣象研究. 2009(03)
[4]ATOVS資料的變分同化對一次暴雨過程預(yù)報的影響分析[J]. 閔愛榮,廖移山,王曉芳,張兵.  熱帶氣象學(xué)報. 2009(03)
[5]直接同化衛(wèi)星輻射率資料在暴雨預(yù)報中的應(yīng)用研究[J]. 李娟,朱國富.  氣象. 2008(12)
[6]復(fù)雜地形下地面觀測資料同化II.模式地形與觀測站地形高度差異代表性誤差[J]. 徐枝芳,龔建東,王建捷,李澤椿.  大氣科學(xué). 2007(03)
[7]復(fù)雜地形下地面觀測資料同化I.模式地形與觀測站地形高度差異對地面資料同化的影響研究[J]. 徐枝芳,龔建東,王建捷,李澤椿.  大氣科學(xué). 2007(02)
[8]Application of ATOVS Microwave Radiance Assimilation to Rainfall Prediction in Summer 2004[J]. 齊琳琳,孫建華.  Advances in Atmospheric Sciences. 2006(05)
[9]Application of Direct Assimilation of ATOVS Microwave Radiances to Typhoon Track Prediction[J]. 張華,薛紀(jì)善,朱國富,莊世宇,吳雪寶,張風(fēng)英.  Advances in Atmospheric Sciences. 2004(02)
[10]小地形對于氣流的影響[J]. 葉篤正.  氣象學(xué)報. 1956(03)

博士論文
[1]中尺度WRF模式在風(fēng)電功率預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 靳雙龍.蘭州大學(xué) 2013
[2]風(fēng)電場功率短期預(yù)測方法研究[D]. 韓爽.華北電力大學(xué)（北京） 2008

碩士論文
[1]AMSU輻射率資料在暴雨預(yù)報中直接同化研究[D]. 陶俞鋒.南京信息工程大學(xué) 2011
[2]ATOVS資料的變分同化及在暴雨預(yù)報中的應(yīng)用研究[D]. 張利紅.南京信息工程大學(xué) 2006



本文編號：3164953