简介:为提高数值求解大气方程的速度,研究了预处理JFNK(Jacobian—FreeNewton—Krylov)方法及其在大气方程中的应用。这是一种非线性外循环Newton迭代与线性内循环Krylobv迭代相结合的快速算法,其优点是进行外循环Newton迭代时不要求Jacobian矩阵的形成和存储;它的有效性取决于内循环中线性系统的预处理。首先介绍了JFNK算法,然后以浅水波方程为例,描述了非线性残值的形成、预处理矩阵的构造及其在JFNK算法中的应用。试验结果表明:对内循环线性系统进行适当的预处理,能大幅度提高JFNK算法的运算速度。因而,JFNK是一种值得在大气方程中推广应用的方法。
简介:1引言随着国民经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,政府和民众越来越关注城市的空气质量问题。大气污染会对人体的健康产生严重的影响,如粒径小于10微米的气溶胶粒子能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中,导致呼吸道疾病等。开展城市空气质量预报,是气象部门拓宽服务领域的一项重要内容,不仅可以让民众更清楚、更全面地了解各种气象条件下污染物的变化,为民众提供安排各种活动的参考依据,也为管理部门实施空气污染控制决策提供科学的依据。永安是一个地处闽西北内陆地区的工业城市,城市空气污染比较严重。永安市环境监测站自1999年开展污染物浓度监测,积累了一定时限的监测资料。
简介:气象要素是资源、环境和灾害以及全球变化等领域研究的数据基础,格点化数据在未来研究应用中显得日益重要。基于中国境内667个基本和基准地面气象观测站点的基本气象资料,使用ANUSPLIN专用气候插值软件对1961—2006年逐日气温、降水进行插值,并利用未参与插值的全国1667个加密站点对插值结果的准确性进行检验,同时与反向距离权重法和普通克吕格法等插值方法的结果进行对比。结果表明:利用667个站点使用ANUSPLIN软件进行逐日平均气温插值有92.0%的误差在2.0℃以内,75.0%的误差在1.0℃以内,0.9%的误差在5.0℃以上,平均绝对误差为0.8℃;对逐日降水进行插值,75.0%的误差小于5.0mm,85%的误差小于10.0mm,平均绝对误差为6.4mm,误差大小与降水量呈现出正相关性,对局地强降水的插值效果不好,这可能与参与局部拟合插值的样本数太少有关;同时,夏季的温度插值误差小于冬季,而冬季的降水误差小于夏季。将ANUSPLIN的局部薄盘样条插值结果分别与反向距离权重法和普通克吕格法的插值结果进行对比,显示ANUSP-LIN软件的插值误差最小。结果同样表明,适当增加站点数量和提高DEM精度可进一步提高ANUSPLIN软件的插值精度。
简介:利用实测资料和客观分析资料,综合分析环流背景、下垫面、水汽输送等对“灿鸿”路径和强降水分布影响。研究表明,位于东部沿海的高压脊东移并人使得副高加强北进,以及“灿鸿”与“莲花”之间弱的双台风互旋作用,导致“灿鸿”路径偏东。围绕台风中心的输送带将充沛水汽源源不断输送至浙东沿海上空,低层暖湿气流使得大气趋于对流不稳定,不稳定能量释放激发的上升运动,与四明山区迎风坡强迫抬升叠加作用,形成了位于四明山区的暴雨中心。整个台风影响期间浙江东部沿海大气比较稳定,暴雨主要是由大气的斜压作用引起的。台风登陆前东西侧螺旋云带逐渐趋于对称,但其与南侧季风云团的联系基本被切断,使得浙江没有出现大范围的暴雨区。
简介:针对2009年2月12—13日沈阳暴雪过程,运用Micaps资料和自动站资料,分析了大尺度天气形势及相关物理量场。结果表明:500hPa南北两支槽在辽宁的叠加和地面蒙古气旋及江淮气旋的合并是此次暴雪过程的主要成因。强降雪出现在850hPa涡度和200hPa散度大值区内,对流层中低层辐合、高层辐散为强降雪提供了有利的动力条件;低空急流为暴雪区水汽来源,亦为对流不稳定能量释放的触发源,暴雪区还具备上干冷下暖湿的热力不稳定条件;降水性质的转换与850hPa的温度、温度平流和地面气温有直接联系;暴雪过程无论从量级,还是降水起止、雨转雪时间均预报得较为准确,但对降雪量和积雪深度估计不足。
简介:利用线性回归、累积距平和多项式回归法,对赤峰地区1951-1990年12个气象台站的月、季、年平均气温、最高气温、最低气温序列进行连续性变化趋势分析,确定该区域的气候变化趋势.应用Mann-Kendall法和滑动t检验法检验气温序列变化的不连续性,确定突变时间.结果表明:赤峰地区12个月的平均气温均有升温趋势,增温幅度从0.56℃/10a到0.15℃/10a,其中2月份最强.季节增温最显著的是冬季,其次是秋季和春季,夏季最弱.年平均气温增温率是0.28℃/10a,1988年是变暖的第一年,突变时间在1993年;年平均最低气温增温率是0.29℃/10a,1988年是变暖的第一年,突变时间在1988年;年平均最高气温增温率是0.26℃/10a,1993年是变暖的第一年,突变时间在1993-1996年附近;平均最低气温和最高气温的变暖时间具有不对称性.
简介:利用气象常规观测资料、美国国家环境预报中心NCEP1°×1°再分析资料,对贵州2010年一次冬季暴雨极端天气的诊断分析发现:这次暴雨天气主要是因南支槽、准静止锋以及850hPa切变共同影响造成,其形成原因与贵州秋末暴雨非常近似,属于冬行秋令。对比分析本次降水过程中2个重要天气系统之一的南支槽与气候平均态的差异发现:本次过程中南支槽前的强偏南气流提供了有利的暖湿输送,不同于气候平均态的干暖输送;南支槽前偏南气流的水汽辐合、上升运动、低层辐合、高层辐散均明显强于气候平均态。另一个重要天气系统准静止锋具有2个主要特点:(1)锋区温度较高,锋面逆温层温度均高于0℃;(2)锋区表现为等θse密集区,锋区狭窄而陡峭,锋后低空逆温明显。在暴雨发生期间,静止锋是一个加强北抬的过程,在静止锋加强的过程中促使了水汽辐合、上升运动发展以及低层辐合等产生暴雨的有利条件发展。