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成果广泛应用 社会效益显现
三维云信息融合方法研究获突破

来源:中国气象报   发布时间:2018年11月13日17:00
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中国气象报记者 宛霞

  在“9·3”阅兵期间,为北京市人工影响天气办公室实时推送三维云分析产品,为阅兵服务天气会商提供有力支持;在2015年“监利沉船”事件中,三维云信息融合分析系统弥补了卫星云图不足以解释小尺度范围内天气事件的不足,为沉船事件调查提供参考;微波资料云分析模块被应用于美国国家海洋和大气管理局(NOAA)STMAS系统公开发布的软件包,得到NOAA认可……

  前不久,由国家卫星气象中心承担的公益性行业(气象)科研专项“三维云信息的融合方法研究与软件研制”项目在京通过验收。该项目取得的成果在以上几个案例中发挥了重要作用。

  “数值预报是提高预报预测准确率的基础,由于数值预报初始场中三维云信息和垂直速度等微物理信息非常匮乏,使部分初始条件发展缓慢,导致数值模式出现Spin-Up问题(启动滞后问题),因此存在对三维云分析的迫切需求。” 该项目负责人覃丹宇研究员说。

  为此,项目团队结合从卫星、雷达、常规地面和高空探测、飞机、微波辐射计、GPS等多种渠道获取的观测数据,针对中国区域特征及中国气象观测网业务特征,研究适用于中国的三维云分析融合方法,建立三维云信息融合分析系统,并将融合得到的三维云场在国家气象中心GRAPES-RUC系统中进行应用研究,从而提高临近预报业务水平。

  据悉,三维云信息融合分析系统主要融合我国风云气象卫星资料、雷达基数据、地面观测和探空资料等,集合多源观测资料优势,获得三维云信息分布。

  与此同时,项目团队将三维云信息作为GRAPES模式的初始场,开展在GRAPES模式中的应用效果分析。“该项目实现的云内信息同化应用变量包括三维云水、云冰、雨水、雪、雹和水汽信息,同化应用测试证明三维云信息融合分析系统对总云量的融合分析效果较好,个例显示其对短时临近降水预报水平有所提升。可以说,项目研发的三维云信息融合分析系统为模式物理过程的改进提供了参考依据。”覃丹宇说。

  此外,该项目团队还研发了三维云分析显示软件,可实现对三维云及相关数据的二维及三维显示。

  目前,该项目研究成果已在国家卫星气象中心投入运行,定量评估及业务试用典型个例分析表明,三维云信息融合分析系统生成的可降水量、云量垂直分布以及大气参数在台风、暴雨、强对流监测和预报中具有指导意义。同时,该系统也为国家卫星气象中心“全球三维数值大气可视化平台”实时提供全球三维大气及云分析产品,支撑平台的业务运行,并在2017年台风、暴雨监测等方面发挥了积极作用。

  值得一提的是,三维云信息融合分析系统已在公共气象服务中心、南京信息工程大学等多个单位进行推广应用,在气象灾害监测预警服务、天气诊断分析、提供数值模拟初始场等方面发挥了积极作用,取得了良好的社会效益。

 

(责任编辑:栾菲)

  

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