一、利用雷达回波特征和地面资料确定0312号台风“科罗旺”强度(论文文献综述)
冯佳宁[1](2021)在《雷达径向风资料同化对登陆台风数值预报的改进》文中认为随着数值模式、资料同化手段的不断发展,热带气旋(TC,对西北太平洋海域又称台风)路径预报水平不断提升,但其强度特别是登陆过程的精细化风雨预报仍是国际难点问题。由于我国仍未开展业务飞机观测,岸基雷达是目前唯一可以对登陆TC内核精细风场和云微物理结构进行高时空分辨率观测的手段,有效利用我国沿海雷达观测资料是提升登陆台风预报的重要手段。现有雷达观测资料同化方案在一些TC个例研究中表现出了优秀的改进能力,但雷达资料对模式的改进敏感区仍不够明确,现有成熟的雷达同化稀疏化方案在应对TC天气系统时也有其固有缺陷。本论文以雷达径向风观测资料同化改进登陆TC的强度、风雨预报为主线,针对TC不同区域雷达径向风观测资料有效性、雷达稀疏化方案等开展研究。最后将这些技术进行集成,建立快速更新的台风短时临近预报系统,并对系统进行批量试验检验,取得较好的应用效果,对提升我国台风精细化风雨预报发挥重要作用。具体研究内容及结论如下:针对台风内核和外核区域雷达观测同化的有效性进行了研究,结果发现34kt风圈半径内、外的观测资料对TC“莫兰蒂”(2010)同化分析和预报均有正贡献。但内核观测对于“莫兰蒂”初始位置、强度改进效果更明显,而外核观测对于南侧外雨带结构改进优于内核资料。进一步,发现虽然内核资料仅占总数20%左右,但其对TC位置、强度的分析效果较同化全体资料更优,预报误差也更小。对于TC眼墙处降水预报,仅同化内核观测试验与同化全体资料预报水平相当,同化外核资料预报评分低于同化内核资料;对于雨带处降水,同化内核、外核资料预报水平相当,预报评分整体接近同化全体资料。综上,内核观测是改进TC“莫兰蒂”分析和预报的关键区域,雷达资料同化对台风初始位置、强度和降水预报的改进主要来自内核区观测资料贡献。针对雷达资料,本文发展了新的雷达资料空间均匀稀疏化算法(ESTM),该方法通过引入模式网格空间,将雷达观测投影到与模式分辨率相当的水平网格内。相比于广泛采用的径向空间稀疏化算法(RSTM),在资料总量不变的情况下,解决了雷达站附近资料过剩问题,加密了TC内核区资料,避免了RSTM中额外平均误差的引入。经过TC彩虹(2015)的个例对比试验,发现ESTM方案在TC内核区域增量更大,同化后对彩虹强度和位置的分析误差更小,TC结构更加合理,RSTM方案在雷达探测边缘及之外区域的降水空报问题也得到了改进。随后,通过2017年全年8个例批量验证后发现,ESTM同化后平均登陆位置误差比不同化下降了33%,强度误差在登陆后12h范围内降低了25%左右。对于TC登陆后极端降水量(80mm/3h)的ETS评分相比不同化提高超过100%,相比RSTM方法同化有显着进步,ESTM同化方案对预报的改进有较好的普适性。在雷达资料有效性同化的试验以及雷达资料稀疏化研究的基础上,利用WRF数值模式和集合卡尔曼滤波同化方案,本研究建立了台风快速更新短临预报系统(TRANSv1.0),并在台风预报业务中得到应用。TRANSv1.0系统通过同化岸基多普勒雷达径向速度观测,从TC进入雷达观测网开始逐小时更新循环起报,每次预报12h。经过2020年全年6个登陆TC实时预报的误差检验,发现TRANSv1.0路径预报误差为42.8km,平均强度误差为4.4m/s(4.5h Pa),具有较优的路径和强度预报能力。对于2020年登陆及影响台风小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨的12h降水预报评分分别为0.66、0.50、0.42、0.29、0.23和0.17。相比于目前业务参考的模式,TRANSv1.0模式在暴雨、大暴雨预报中有优势,具备特大暴雨的预报能力。填补了现有业务模式对于大暴雨和特大暴雨预报能力缺失的问题。对于大风有好的预报能力,对6-10级的阵风预报的绝对误差不超过6m/s。该系统预报产品滞后35min-1h发布,经过国家气象局预报司批复,现已业务运行,产品多次在中央气象台天气会商决策中提供参考。
植江玲,黄先香[2](2020)在《1713号台风“天鸽”与1822号台风“山竹”大风过程对比及成因分析》文中指出利用常规观测、地面自动气象站、FY-2E卫星红外云图以及多普勒天气雷达资料等,对登陆珠江三角洲沿海的1713号台风"天鸽"和1822号台风"山竹"的大风过程进行对比及成因分析。结果表明:台风本身的强度、结构及其变化对台风的影响范围、出现时间和持续时间有密切关系;地面气压场的分布对台风大风的出现时间起到了重要作用,且气压梯度加大有助于增加大风影响范围和影响时间;"喇叭口"地形的狭管效应对风速有加强作用。卫星云图对预测台风大风的影响时间和影响范围有一定参考作用;当台风中心进入雷达的监测范围时,雷达产品可以有效估测风速大小、影响时间和影响范围。
毛卿任[3](2019)在《台风过程的大气-海洋-海浪耦合与卫星数据同化模拟》文中研究指明海洋环境设计要素的合理确定对于海工建筑物的安全和造价有重要影响。对于台风多发海域,准确模拟出台风过程风场、波浪场和流场对于设计要素的确定至关重要。本文采用MCT耦合器将中尺度大气模型WRF、非结构化网格海洋模型FVCOM及非结构化网格波浪模型SWAN进行耦合,并在计算过程中利用WRF大气模式的资料同化模块WRFDA对风场进行卫星资料同化,即建立大气-海洋-海浪实时耦合模型与卫星数据同化的联合运用模型(WRF-FVCOM-SWAN-ASSIMILATION模型,简称W-F-S-A模型),对海南岛附近海域台风过程进行模拟,进一步获得了设计要素。论文的主要工作和结论如下:(1)在通过MCT耦合器实现WRF-FVCOM-SWAN模型耦合的基础上,通过FVCOM模式和SWAN模式的热启动,成功建立了 WRF-FVCOM-SWAN-ASSIMILATION(W-F-S-A)耦合同化数学模型(以下简称W-F-S-A耦合同化模型)。(2)分别基于纯WRF模型驱动、纯耦合模型、W-F-S-A耦合同化模型对台风风场路径和强度、海表温度场、波浪场模拟结果进行了比较分析,结果表明,W-F-S-A耦合同化模型模拟结果与实测数据偏差最小。(3)对1999-2018共20年间经过海南岛附近海域的70场台风进行了 W-F-S-A耦合同化模拟,得到了台风过程风场、海表流场、海表温度场和波浪场模拟结果。(4)基于20年台风过程风、浪模拟结果,获得了单一变量和联合分布的不同重现期设计要素。
陈俊[4](2017)在《台湾岛地形对台风影响的研究》文中进行了进一步梳理本文采取中国气象局整编的2000—2014年共15年台风资料,统计分析得出台风路径大体有四类:西移路径、西北路径、转向路径、特殊路径,并依据这四类台风路径对这15年台风归类和分析。针对地形影响较大的转向路径台风,选取对我国影响较大的1410号台风“麦德姆”为研究个例,“麦德姆”台风受台湾中央山脉地形影响,在其强度快速减弱的阶段,出现了较大的暴雨增幅。数值模式的设计上,本文考虑了模式自身的陆面参数化方案和地形分辨率对“麦德姆”台风模拟的影响,选取了 Thermal diffusion scheme (热量传播方案)、Unified Noah land-surface model、RUC land-surface model、Pleim-Xiu Land Surface Model等四种陆面参数化方案,以及对5m、2m、30s的地形分辨率数值模拟结果进行比较分析,得出较合适的数值模拟方案。最后,利用WRF模式,针对台湾中央山脉局部地形,设计精细化地形试验,数值研究了 “麦德姆”台风登陆台湾前后台湾岛地形对其路径、强度及风雨分布的影响。研究结果表明:真实地形能相对较好地模拟和再现“麦德姆”台风的演变过程;台湾中央山脉地形对登岛“麦德姆”台风的路径有重要的影响,较低的台湾地形试验导致台风路径向西南偏转,而较高的台湾地形则导致台风路径向东北偏转,地形高度改变的程度与路径偏转程度成正相关,地形高度改变所导致阻挡效应及台风环流与大尺度环流的相互作用是导致路径偏转的主要原因;台湾地形高度的改变对台风强度有明显的影响,增加或减少台湾地形高度,都会使台风强度有所减弱,这与地形变化引起的动力狭管效应、云水物质分布及外围云带的对流运动有关;台湾地形影响“麦德姆”台风降水的机制更为复杂,其不仅与地形引发的台风强度及结构变化有关,更与地形引起的眼区对流活动和螺旋云带及外围云系的时空分布有关。
张荣[5](2017)在《闪电资料在中尺度数值模式中的同化应用研究》文中认为大量的观测事实已表明闪电活动对深对流系统有很好的指示作用,因此,将闪电观测资料同化入数值模式初值,从而使数值模式初值中包含更多的中小尺度对流信息,以提高模式对强对流天气的模拟和预报能力,是闪电资料的一个重要应用。本文通过闪电资料对模式相对湿度进行调整,将调整后的相对湿度同模式背景温度和气压一起作为探空观测资料输出,并用WRFDA同化系统对其进行同化,为实现闪电资料在中尺度数值模式中的业务应用做了探索研究。基于三维变分(3DVAR)这一广泛应用于业务的同化方法,对闪电资料同化的适用性问题展开了试验研究,并对闪电资料同化的效果与雷达反射率因子同化进行了对比分析。针对历史最强登陆台风“海燕”,展开了闪电资料同化对于台风强度改进效果的探索研究,最后就能否用最新发展起来的集合-变分混合同化方法进一步改进闪电资料同化效果进行了尝试。论文主要研究内容和结果如下:(1)用3DVAR方法同化由闪电资料调整后的相对湿度能有效改进模式初始场和预报结果。闪电资料同化应以循环同化的方式进行,单次闪电资料同化不能使初始场取得明显改进。循环同化的时间间隔选择10 min比较合适,更短时间间隔的同化结果没有表现出进一步的改进效果,而同化间隔过长则使同化效果变差。同时,闪电循环同化时长选择60 min比较合适,更长时间的同化没有表现出进一步的改进,而更短时间的同化对初始场的改进效果不足。对于闪电资料同化后的分析场,使用双参数微物理方案的预报改进效果比单参数微物理方案更明显。闪电资料同化后降水和回波的预报改进时效约为3小时。(2)闪电资料与雷达反射率因子有一些共性特征,如二者都反映的是中小尺度对流信息,二者都不是模式常规观测量等。为了进一步检验闪电资料同化的效果,本文将雷达反射率因子同化结果与闪电资料同化结果进行了对比分析。结果表明,同化雷达反射率因子能在更短时间内使模式初始场取得改进,而同化闪电资料所需的时间稍长,但是同化闪电资料后的预报结果与实际观测更接近。说明闪电资料同化有代替雷达反射率因子同化的潜力。(3)对闪电资料同化能否用于改进台风强度预报的问题进行了探索研究。发现同化台风内核区(距台风中心0-100 km)的闪电对台风强度的预报有改进效果,而同化雨带闪电对模式预报没有改进作用甚至会起负作用。同时,闪电资料同化时刻的选取非常重要,在快速增强前同化闪电资料对模式预报的改进效果没有在快速增强阶段前期同化闪电资料明显,而在快速增强阶段后期同化闪电资料对预报几乎没有改进。同化闪电资料后对台风强度预报的改进时效可维持约60小时。(4)针对3DVAR方法中背景误差协方差固定、均一的固有缺陷,本文尝试使用集合-变分混合同化方法同化闪电资料。结果表明集合-变分混合同化方法能有效改进3DVAR方法中对降水中心预报出现较大偏差的问题。说明将集合同化方法应用于闪电这种能反映对流信息的高频资料同化中是可行的。
张远飞,刘爱鸣,黄铃光[6](2013)在《2010年10号台风“莫兰蒂”强度特征雷达分析》文中进行了进一步梳理利用沿海雷达资料分析2010年10号台风"莫兰蒂"强度变化特征。台风"莫兰蒂"进入台湾海峡后,由开始的结构不对称、强度弱,迅速转为小而强的小型台风,宽广的环流迅速收拢,台风眼墙紧缩而清晰,在整体上有一个增强到维持至最后登陆减弱的过程。利用沿海雷达资料对台风进行定位同时,还要加强分析台风强度变化,而判定强度方法主要基于台风中对流系统强弱变化判断和分析螺带中台风眼墙变化。
钱燕珍,高拴柱,黄思源,杜坤,郭建民,郭宇光[7](2013)在《强台风海葵登陆前后强度变化的观测分析》文中研究指明1211号台风海葵强度强,在近海及登陆前后中、日、美三个国家的业务定强差别较大。云图分析"海葵"强度强,近海后云顶亮温长时间在-70℃以下。雷达资料表明"海葵"登陆前后,结构对称,眼区清晰,范围增大。登陆点附近沿海测站出现了长时间的强大风,过程13级及以上阵风共持续了26 h,东矶、大陈、石浦最大风速的极大值分别是:46.9、39.4和36.8 m·s-1。风场垂直分布差别500 m以内普遍在78 m·s-1。这些陆基观测资料表明"海葵"可能达到了强台风标准,中央气象台定强是合理的。近海或登陆台风强度的确定在使用Dvorak技术的基础上,还应更多地参考陆基探测资料。
张文娟[8](2013)在《热带气旋闪电活动特征及其与气旋特性演变的关系研究》文中研究说明热带海洋上对流云中由于过冷水和冰晶的缺乏,电化程度很弱,闪电不活跃。然而近些年越来越多的研究发现,热带气旋(TC)中存在一定的闪电活动,特别是气旋特性发生改变的特定阶段,眼壁闪电有突然增多(闪电爆发)的现象。闪电活动与云内动力和微物理过程密切相关,闪电活动的增多表明TC内部对流的增强,因此与气旋结构变化和特性演变(强度变化和路径转向)具有内在联系。本论文以西北太平洋热带气旋为主要研究对象,综合利用WWLLN全球闪电定位资料、我国区域地闪监测资料、热带气旋强度和路径资料、多普勒雷达和TRMM卫星等观测资料,详细分析了热带气旋生命史特别是登陆过程的闪电时空分布特征,研究了闪电活动与TC强度变化之间的相关关系,探讨了眼壁闪电爆发对TC强度和路径的指示作用。论文对一次登陆台风开展观测分析和模拟研究,研究了台风登陆过程中闪电活动的时空变化与TC对流结构的演变关系,并基于WRF模式对动力和微物理过程的模拟,探讨了TC演变过程中闪电时空分布特征的形成原因。研究得到以下主要结论:(1)热带气旋的闪电活动强弱与发生闪电时气旋的强度等级不存在明显相关,并不是TC强度等级越强,闪电越活跃。闪电活动易发生在热带低压和热带风暴等级阶段。内核和外雨带闪电活动随TC强度等级的变化表现出的趋势基本一致,均为先增加后减小。热带气旋在海洋上时大部分处于较为稳定的发展状态,较少发生强度突变(迅速加强和迅速减弱)。TC发生迅速加强(RI)和迅速减弱(RW)存在地理位置分布差异,前者发生比例高于后者,且两种突变过程均有闪电活动发生。处于增强过程的热带气旋,其闪电密度在各径向范围均大于减弱过程。(2)TC迅速增强时内核区域闪电活动最强,内核闪电活动对气旋强度的迅速加强具有一定的指示作用。气旋发生RI和RW强度突变的前后,内核闪电活动能够提供与气旋强度变化有关的指示信息。迅速加强前24h,内核闪电活动有所增加;当RW发生时内核闪电迅速减少,RW发生12h后内核几乎无闪电发生。气旋迅速加强时,内核区域TBB出现大面积低值区,内核闪电呈现间歇式爆发。RI过程的内核具有最大的云顶高度和最低的云顶亮温,一定程度上揭示了闪电活动在该强度变化过程中增强的原因。(3)不同热带气旋之间闪电活动差异较大,不同强度热带气旋的闪电空间分布不同。随着TC强度的增强,闪电分布有从眼壁逐渐向外雨带转移的趋势。热带风暴具有最大的眼壁-外雨带闪电密度比,强台风的眼壁-外雨带闪电密度比最小。眼区和内雨带的正地闪比例大于外雨带。不同强度等级TC登陆前、后闪电空间分布存在差异。热带风暴登陆后外雨带闪电活动比登陆前减弱,眼壁闪电快速增强。强热带风暴登陆后眼壁、内雨带和外雨带闪电频次均减弱。台风登陆前闪电活动主要出现在外雨带,登陆后闪电活动呈现出三圈分布的特性。强台风登陆后整个TC范围内闪电频次减弱。(4)眼壁闪电爆发对TC强度和路径变化具有一定指示作用。当气旋处于强度较弱或逐渐加深过程时,闪电爆发预示TC强度的快速增强,闪电爆发提前其达到最大强度约7.1h。当气旋处于较大强度且相对稳定时,闪电爆发表示TC达到最大强度。眼壁闪电爆发且正地闪比例较高时,预示着气旋的强度减弱或即将结束。处于稳定状态下的热带气旋,眼壁闪电活动的突然增多很可能预示其路径将要发生改变。(5)“莫拉菲”台风登陆过程的闪电密度径向分布呈现三圈结构特性。闪电密度峰值出现在外雨带,平均闪电密度远高于内雨带和眼壁区域;眼壁区域存在一个较小的闪电密集区;内雨带区域闪电密度接近于零。闪电在空间分布上表现出一定的结构非对称性,主要发生在台风移动方向的左侧。台风处于海上时,具有较为完整的结构,但闪电活动较弱。登陆后外雨带出现强对流核,产生较强的地表降水和闪电活动。螺旋雨带与陆地的摩擦以及环境气流的影响是台风登陆后对流和闪电活动增强的主要原因。(6)台风临近登陆时,虽气旋强度逐渐减弱,但仍有较强的闪电活动发生,登陆后闪电活动则迅速减弱。台风眼壁闪电频次峰值提前TC闪电频次峰值出现。在“莫拉菲”登陆增强的过程中,眼壁发生3次闪电爆发现象。台风眼壁闪电的间歇式爆发,预示着气旋的加深和强度的增强。台风达到最大强度前1h,外雨带正地闪活动增强且比例达到最大值,正地闪与总地闪的时序变化具有一定差异。台风登陆后外雨带地闪活动迅速减弱,但正地闪比例上升,特别是消散阶段正地闪平均比例高于20%。(7)台风不同区域的对流结构和降水特征,决定了闪电活动特征的差异。与内雨带相比,外雨带具有较强的上升气流、较大的降水粒子浓度,混合相态区具有较高的冰相粒子浓度。外雨带对流云体不仅在垂直方向达到较高高度,而且具有较为广阔的水平分布范围。外雨带相对内雨带具有更强的对流降水特性,因此比内雨带产生更加活跃的闪电活动。(8)云中水成物粒子的分布高度依次为冰晶、雪晶、霰和云水,四种物质的浓度中,冰晶混合比含量最小。眼壁闪电爆发并不是出现在台风最强阶段,而是提前于最强强度的发生,对台风增强具有指示作用。眼壁区域霰和云水含量的增大、分布高度的升高以及上升气流面积和速度的增强,是眼壁闪电爆发的主要原因。整个台风的闪电频次峰值出现在台风达到最强强度。外雨带在TC闪电频次变化中起决定作用,外雨带冰相物粒子浓度的增大以及强对流核的出现,是TC闪电频次增加的主要原因。
丛春华[9](2011)在《热带气旋远距离暴雨的研究》文中认为热带气旋(TC)登陆前后往往引发严重的暴雨及洪涝灾害,故热带气旋暴雨研究长期受到人们的关注。热带气旋降雨区可分六块(陈联寿,2010),分别为TC核心区降雨(Core region rain)、螺旋雨带(Envelop rain or spiral rain band)、TC内部中小尺度系统降雨(Meso or micro system rain)、不稳定降雨(Unstable rain)、台前飑线降雨(Squall line rain)和TC远距离降雨(Remote rain )。正是这第六块降雨出现在TC环流的千里之外,常受到TC暴雨预报的忽视。这块降雨虽然与TC相隔遥远,但它的出现和TC之间有密切的物理联系,故称之为热带气旋远距离降雨(Tropical cyclone Remote Precipitation—TRP).这块降雨(TRP)形成的机理正是本文研究的主题。并非所有的TC都能产生TRP现象,只有一小部分TC能产生,这是一种小概率事件。TRP不仅发生在中国,也发生在日本和美国。美国科学家(Cote,2007)将此类降雨称为Predecessor Rain Events ahead of tropical cyclones (PREs)。本文系统地研究了台风的TRP现象,所得结果对实际预报有参考价值。本文对1971年~2006年TRP的统计结果表明,这种现象具有明显的时空(spatial and temporal)分布特征。TRP遍及我国大陆27个省(市、自治区),其中环渤海地区和川陕交界处是TRP事件发生的高频区。大部分TRP发生在6~9月,其中7~8月最多。TRP事件具有范围大,降雨强和持续时间长等特点。36年间共有169个TC引发了TRP,占总TC的14.7%,其中有相当一部分的TRP可持续2日以上。引发TRP的TC存在三条优势路径,一是进入南海北部或登陆华南类(56.8%),二是登陆闽浙沿海(24.3%)类,三是近海转向(13%)类。TRP大多发生在TC强度减弱的阶段。本文用合成分析(composite data analysis)分别对环渤海地区和川陕地区有无TRP的大尺度环流背景和水汽输送特征进行对比分析。结果显示,有利于TRP发生的大气环流背景是近海TC能将水汽输送到上述两块遥远的雨区,并存在TC与中纬度槽的相互作用,高层急流相关的辐散场激发上升运动。如热带气旋北侧并无西风槽而代之为高压和偏北气流阻断,这对发生TRP不利。采用TC bogus技术,设计了去除TC和减弱TC强度的敏感性试验来研究TC对TRP的影响。试验结果显示,TC对TRP的发生发展至关重要,去除TC后,TRP降雨量明显减弱。TC不仅向TRP输送水汽,同时还通过其东侧低空急流的强弱影响TRP区的动力辐合和垂直运动。减弱TC强度,TRP区域水汽辐合、水汽的水平输送和垂直输送均变弱,TRP降雨量也减弱明显用Legendre滤波方法改变西风槽的强度,获得两组弱西风槽和两组强西风槽来研究其对TRP的影响。结果表明, TRP的强度和落区对西风槽强度的变化非常敏感。强西风槽更有利于TC东侧低层水汽向TRP区的输送和辐合上升。减弱西风槽强度,TRP降雨明显减弱,而增强西风槽的强度,TRP降雨强度显着增加。TRP的降雨强度与西风槽强度存在正相关。地形对TRP起到一定的增幅作用。去除地形,TRP雨量减弱,提高地形高度,TRP雨量变化不大,但中心位置发生位移。地形的作用主要体现在迎风坡的抬升、地形绕流后辐合及狭管效应等方面。地形对TRP的影响具有局地性,使TRP降雨局地性增强。三个TRP个例诊断分析对比表明,TC与西风带系统相互作用过程中不仅向TRP区输送水汽,同时还影响着TRP区的动力强迫场,激发TRP发生发展。综合研究结果表明,TRP是TC和西风槽(包括中纬度槽和涡、弱冷空气、切变线等低值系统)相互作用的结果,地形对TRP有一定的增幅作用。本文最后得出的TRP事件概念模型(conceptual model)对业务预报有一定的参考价值。
黄静,李海鹰,吴嘉豪[10](2009)在《用风廓线资料分析热带气旋“帕布”的风场结构》文中研究表明使用香港风廓线资料,进行时空转换,得到热带气旋"帕布"近香港时的水平和垂直风场剖面结构:气旋近地面层风场以径向风为主;气旋东西两侧水平风场结构明显不同,东侧偏东风明显,西侧随高度增加切向风不断增强,并监测到东北风急流的向下传播;尽管两侧风场结构不同,水平风速却表现出较好的对称性,但气旋西侧由于急流的存在,风速总体较东侧高;近中心上升气流明显偏于中心西侧,下沉气流总体较上升气流要强,且更对称。
二、利用雷达回波特征和地面资料确定0312号台风“科罗旺”强度(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用雷达回波特征和地面资料确定0312号台风“科罗旺”强度(论文提纲范文)
(1)雷达径向风资料同化对登陆台风数值预报的改进(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 雷达资料同化在台风数值模拟和预报中的研究进展 |
1.2.1 雷达径向风同化 |
1.2.2 反射率因子同化 |
1.3 科学问题及论文主要结构 |
1.3.1 科学问题的提出 |
1.3.2 论文主要结构 |
第2章 研究方法和模式介绍 |
2.1 引言 |
2.2 集合卡尔曼滤波同化理论方法 |
2.3 中国CINRAD型多普勒天气雷达 |
2.4 中尺度模式WRF简介 |
2.5 径向速度退模糊软件 |
2.6 本文使用到的观测数据 |
第3章 台风内外核雷达资料对同化结果的敏感性分析 |
3.1 引言 |
3.2 研究个例和同化方案设计 |
3.2.1 个例介绍 |
3.2.2 同化方案 |
3.3 雷达资料预处理 |
3.4 台风同化分析 |
3.5 台风同化预报 |
3.6 小结 |
第4章 空间均匀雷达资料稀疏化算法对台风同化预报的改进 |
4.1 引言 |
4.2 空间均匀雷达资料稀疏化算法(ESTM) |
4.3 台风彩虹(2015)个例模拟分析 |
4.3.1 个例简介 |
4.3.2 数值试验设计 |
4.3.3 雷达观测资料 |
4.3.4 路径、强度同化分析和预报 |
4.3.5 台风结构 |
4.3.6 降水预报 |
4.4 台风批量试验验证 |
4.4.1 路径和强度批量评估 |
4.4.2 定量降水预报评分 |
4.5 小结 |
第5章 雷达同化技术在我国台风短临业务预报中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 快速更新短临预报技术方案 |
5.2.1 数值预报模式设置 |
5.2.2 雷达资料预处理 |
5.2.3 集合卡尔曼滤波同化方案 |
5.2.4 系统模块流程 |
5.2.5 系统运行环境 |
5.2.6 系统输入数据 |
5.3 2020 年实时预报误差检验分析 |
5.3.1 检验说明 |
5.3.2 路径和强度检验 |
5.3.3 降水检验 |
5.3.4 大风检验 |
5.4 小结 |
第6章 结论与讨论 |
6.1 全文总结 |
6.2 论文创新点及今后工作打算 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(2)1713号台风“天鸽”与1822号台风“山竹”大风过程对比及成因分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 “天鸽”与“山竹”过程概况 |
2 大风演变特征对比 |
3 大风差异成因 |
3.1 台风强度及结构的影响 |
3.2 台风登陆后强度的影响 |
3.3 地面气压场对台风大风提前影响广东的作用 |
3.4 地形对台风大风的影响 |
4 云图对比分析 |
5 多普勒雷达基本速度对比分析 |
6 结论 |
(3)台风过程的大气-海洋-海浪耦合与卫星数据同化模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外主要研究进展 |
1.2.1 台风过程风、浪、流的特征 |
1.2.2 台风过程数值模拟 |
1.2.3 卫星资料同化研究 |
1.2.4 水文频率分析方法研究 |
1.3 本文的主要研究工作 |
第2章 基于卫星同化的大气-海洋-海浪实时耦合模式 |
2.1 数值模型简介 |
2.2 耦合器及耦合方案 |
2.2.1 耦合器 |
2.2.2 耦合方案 |
2.3 大气-海洋耦合机制 |
2.3.1 大气对海洋的作用 |
2.3.2 海洋对大气的作用 |
2.4 大气-海浪耦合机制 |
2.4.1 海浪对大气的作用 |
2.4.2 大气对海浪的作用 |
2.5 海洋-海浪耦合机制 |
2.5.1 海浪对海洋的作用 |
2.5.2 海洋对海浪的作用 |
2.6 卫星资料连续同化 |
2.6.1 WRFDA概述 |
2.6.2 三维变分同化原理 |
2.7 本章小结 |
第3章 台风算例与耦合同化计算方案的确定 |
3.1 风场资料的选取 |
3.1.1 台风的筛选 |
3.1.2 风场资料的获取 |
3.2 计算区域与网格划分的确定 |
3.3 耦合模式计算方案的确定 |
3.3.1 WRF模式计算方案的确定 |
3.3.2 耦合模式计算方案的确定 |
3.4 同化方案的确定 |
3.4.1 卫星资料的选取 |
3.4.2 计算模式的确定 |
3.4.3 同化方法的确定 |
3.5 本章小结 |
第4章 台风过程的风场模拟 |
4.1 台风风场特征 |
4.2 台风路径和风场强度 |
4.3 耦合-同化效果分析 |
4.4 最大风速计算结果 |
4.4.1 测点的选择 |
4.4.2 研究风向的确定及最大风速的计算结果 |
4.5 本章小结 |
第5章 台风过程的流场和温度场模拟 |
5.1 台风过程的表面流场特征 |
5.2 台风过程的海表温度场特征 |
5.3 模拟海表温度与OISST V2.0卫星数据的对比 |
5.4 本章小结 |
第6章 台风过程的波浪场模拟 |
6.1 台风过程波浪场特征 |
6.2 模拟结果与卫星高度计资料的对比 |
6.2.1 卫星高度计资料的选取 |
6.2.2 验证-对照试验的设置和结果 |
6.3 研究波向的确定及有效波高、平均周期的计算结果 |
6.4 本章小结 |
第7章 不同重现期设计要素推算 |
7.1 极值推算方法 |
7.1.1 年最大值分析法 |
7.1.2 泊松—耿贝尔复合极值分布 |
7.2 传统方法对于不同重现期设计要素的推算 |
7.2.1 不同重现期风速的推算结果 |
7.2.2 不同重现期波高的推算结果 |
7.2.3 不同重现期波浪平均周期的推算结果 |
7.3 风浪联合分布 |
7.3.1 联合概率方法简介 |
7.3.2 联合分布样本数据 |
7.3.3 不同重现期风速的联合分布推算结果 |
7.4 联合分布与传统方法的比较 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论和建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
附录C |
附录D |
附录E |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)台湾岛地形对台风影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 地形对降水影响 |
1.2.2 地形对台风的影响 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 典型台风分型及“麦德姆”台风概况 |
2.1 典型台风路径分型 |
2.1.1 分型资料 |
2.1.2 台风路径分型 |
2.2 “麦德姆”台风过程及受灾概况 |
2.3 “麦德姆”台风天气环流形势分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 “麦德姆”台风的数值模式设计 |
3.1 资料 |
3.1.1 背景场资料 |
3.1.2 实况资料 |
3.2 WRF模式介绍及方案初步设计 |
3.2.1 WRF模式说明 |
3.2.2 模式方案初步设计 |
3.3 陆面方案设计 |
3.3.1 陆面过程参数化方案 |
3.3.2 陆面过程敏感性试验设计 |
3.3.3 不同陆面过程的路径及强度对比 |
3.4 模式地形分辨率方案设计 |
3.4.1 WRF模式地形分辨率 |
3.4.2 地形分辨率敏感性实验方案设计 |
3.4.3 地形分辨率研究的路径和强度对比 |
3.5 控制试验模拟 |
3.6 本章小结 |
第四章 地形敏感性试验 |
4.1 台湾地形、地貌 |
4.2 地形敏感性试验方案设计 |
4.3 数值试验结果的比较 |
4.3.1 不同地形高度对台风路径的影响 |
4.3.2 不同地形高度对台风强度的影响 |
4.3.3 不同地形高度对台风眼区结构的影响 |
4.3.4 不同地形对台风降水的影响 |
4.4 台湾岛地形影响“麦德姆”台风的机制分析 |
4.4.1 台湾岛地形影响“麦德姆”台风路径的机制 |
4.4.2 台湾岛地形影响“麦德姆”台风强度的机制 |
4.4.3 台湾岛地形影响“麦德姆”台风结构的机制 |
4.4.4 台湾岛地形影响“麦德姆”台风降水的机制 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 论文创新点 |
5.3 存在的问题与研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)闪电资料在中尺度数值模式中的同化应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 闪电对强对流天气的指示作用 |
1.2.2 闪电资料同化研究进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 模式和资料介绍 |
2.1 WRF模式介绍 |
2.2 WRFDA同化系统介绍 |
2.3 闪电资料 |
2.3.1 SAFIR闪电资料 |
2.3.2 WWLLN闪电资料 |
2.4 雷达资料 |
2.5 TBB数据 |
2.6 台风路径和强度数据 |
2.7 NCEP FNL分析资料 |
第3章 三维变分方法同化闪电资料 |
3.1 闪电同化方法介绍 |
3.1.1 观测算子的引入 |
3.1.2 闪电频数的获取 |
3.2 三维变分同化方法介绍 |
3.3 个例介绍 |
3.4 试验方案 |
3.4.1 试验设计 |
3.4.2 闪电频数的获取方法 |
3.5 结果分析 |
3.5.1 同化时长(频次)对分析场的影响 |
3.5.2 预报结果分析 |
3.5.3 增量分析 |
3.5.4 预报效果评估 |
3.5.5 双参数微物理方案试验 |
3.6 Case20070731 |
3.7 本章小结 |
第4章 闪电资料与雷达资料同化效果对比分析 |
4.1 雷达资料同化方法介绍 |
4.2 试验设计 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 Case20070710 |
4.3.2 Case20070731 |
4.4 小结与讨论 |
第5章 闪电资料同化在台风预报中的应用 |
5.1 个例介绍 |
5.2 闪电特征 |
5.3 同化方法介绍 |
5.4 试验设计 |
5.5 结果分析 |
5.5.1 同化时刻闪电分布情况 |
5.5.2 同化试验对台风强度和路径的影响 |
5.5.3 闪电资料同化对台风内部结构的影响 |
5.6 小结与讨论 |
第6章 集合-变分混合方法同化闪电资料 |
6.1 ETKF-3DVAR混合同化方法简介 |
6.2 试验设计 |
6.3 结果分析 |
6.4 小结与讨论 |
第7章 总结和展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 本文创新点 |
7.3 不足与展望 |
7.3.1 本文不足 |
7.3.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)2010年10号台风“莫兰蒂”强度特征雷达分析(论文提纲范文)
1 雷达强度特征分析 |
2“莫兰蒂”增强的原因 |
2.1 台湾海峡峡管效应的作用 |
2.2 海温作用 |
2.3 高层辐散增强 |
2.4 垂直风切变减小 |
3 结论 |
(7)强台风海葵登陆前后强度变化的观测分析(论文提纲范文)
引言 |
1 资料 |
2 登陆点附近的风场变化 |
3 台风海葵登陆前后的观测分析 |
3.1 云图分析 |
3.2 雷达回波分析 |
3.3 区域自动站观测强阵风分析 |
3.4 区域自动站平均风速分析 |
4 不同海拔高度观测可以作为台风定强的参考 |
4.1 站点海拔高度和风速极大值 |
4.2 雷达风廓线资料 |
4.3 凉帽山高塔气象资料 |
5 小结 |
(8)热带气旋闪电活动特征及其与气旋特性演变的关系研究(论文提纲范文)
目录 |
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 热带气旋闪电活动的时空分布特征 |
1.2.2 热带气旋闪电分布差异的动力-微物理原因 |
1.2.3 眼壁闪电爆发 |
1.2.4 眼壁闪电爆发对台风强度的指示 |
1.2.5 眼壁闪电爆发对台风路径的指示 |
1.2.6 眼壁闪电爆发的动力-微物理机理探讨 |
1.3 研究目的和技术路线 |
1.4 拟解决的关键问题 |
1.5 论文研究内容 |
第二章 资料来源和处理方法 |
2.1 闪电定位资料 |
2.1.1 广东电力闪电监测网 |
2.1.2 全球闪电定位网 |
2.2 热带气旋资料 |
2.2.1 资料来源 |
2.2.2 与美国飓风等级标准的对比 |
2.2.3 热带气旋区域的划分 |
2.3 多普勒天气雷达资料 |
2.4 TRMM 卫星资料 |
2.4.1 微波辐射计(TMI) |
2.4.2 闪电成像仪(LIS) |
2.5 TBB 资料 |
2.6 WRF 模式简介 |
2.6.1 模式主要功能和模块 |
2.6.2 模式物理参数化方案 |
第三章 西北太平洋热带气旋闪电活动与强度突变的关系 |
3.1 数据和方法 |
3.1.1 使用数据 |
3.1.2 强度突变的定义 |
3.2 闪电活动与 TC 强度及其变化的关系 |
3.3 闪电活动与 TC 强度突变的关系 |
3.4 不同强度变化过程的对流和闪电特性 |
3.4.1 第 0712 号强台风“百合(Nari)” |
3.4.2 第 0802 号超强台风“威马逊(Rammasun)” |
3.5 本章小结 |
第四章 我国登陆热带气旋的闪电活动特征和眼壁闪电爆发 |
4.1 数据和方法 |
4.2 不同强度等级热带气旋的闪电活动分布 |
4.3 热带气旋登陆前、后的闪电活动分布 |
4.4 眼壁闪电爆发与气旋强度和路径的变化 |
4.5 本章小结 |
第五章 一次登陆热带气旋的闪电活动和降水结构特征——“莫拉菲”台风 |
5.1 天气背景 |
5.2 数据和方法 |
5.2.1 地基闪电定位资料 |
5.2.2 热带气旋资料 |
5.2.3 雷达反射率资料 |
5.2.4 TRMM 卫星资料 |
5.2.5 探空资料 |
5.3 台风闪电活动特征 |
5.3.1 径向分布特征 |
5.3.2 空间分布特征 |
5.3.3 时间分布特征 |
5.4 台风内、外雨带降水结构差异 |
5.4.1 闪电活动与雷达强回波特征 |
5.4.2 水平和垂直结构特征 |
5.5 卫星资料反演的降水粒子分布 |
5.5.1 内、外雨带的降水结构对比 |
5.5.2 外雨带登陆前、后的卫星观测对比 |
5.6 本章小结 |
第六章 台风“莫拉菲”登陆过程的数值模拟及其与闪电活动特征 |
6.1 模拟方案 |
6.2 模拟效果检验 |
6.2.1 路径和强度检验 |
6.2.2 台风云系结构的对比 |
6.2.3 雷达回波对比 |
6.3 结构演变与机理探讨 |
6.3.1 闪电活动和对流结构演变 |
6.3.2 动力和微物理结构特征 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文主要结论 |
7.1.1 西北太平洋闪电活动与强度突变的关系 |
7.1.2 登陆热带气旋的闪电活动和眼壁闪电爆发 |
7.1.3 登陆热带气旋的闪电活动和降水特征 |
7.1.4 动力和微物理机理探讨 |
7.2 创新点 |
7.3 存在的不足和工作展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(9)热带气旋远距离暴雨的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 热带气旋远距离暴雨的研究 |
1.2 热带气旋暴雨研究进展 |
1.2.1 研究技术和方法 |
1.2.2 影响热带气旋暴雨的因子 |
1.3 热带气旋远距离暴雨的研究进展 |
1.3.1 热带气旋远距离暴雨的显着特征 |
1.3.2 热带气旋与中纬度系统的相互作用 |
1.3.3 热带气旋的作用 |
1.3.4 中纬度系统的作用 |
1.3.5 地形的作用 |
1.4 与热带气旋远距离暴雨有关的科学问题 |
1.4.1 台风远距离暴雨的气候特征 |
1.4.2 远距离暴雨过程中多系统相互作用机理 |
1.4.3 台风远距离暴雨的概念模型 |
1.5 台风远距离暴雨的预报 |
1.6 论文研究内容 |
参考文献 |
第二章 热带气旋远距离暴雨的统计特征 |
2.1 引言 |
2.2 资料和方法 |
2.3 远距离暴雨特征 |
2.3.1 地理分布 |
2.3.2 雨强和范围 |
2.3.3 时间变化 |
2.3.4 产生远距离暴雨的TC特征 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第三章 热带气旋远距离暴雨大尺度环流特征 |
3.1 引言 |
3.2 资料和方法 |
3.3 热带气旋远距离暴雨大尺度环流背景 |
3.3.1 环渤海地区(Ⅰ区) |
3.3.2 川陕交界处(Ⅱ区) |
3.4 热带气旋暴雨区辐散场分布特征 |
3.5 Q 矢量、Q 矢量散度和锋生函数特征 |
3.6 湿位涡和倾斜涡度发展理论的应用 |
3.7 小结 |
参考文献 |
第四章 热带气旋远距离暴雨的水汽输送特征 |
4.1 引言 |
4.2 资料与方法 |
4.3 水汽条件诊断分析 |
4.3.1 环渤海地区(Ⅰ区) |
4.3.2 川陕交界处(Ⅱ区) |
4.4 水汽收支诊断 |
4.4.1 环渤海地区(Ⅰ区) |
4.4.2 川陕交界处 (Ⅱ区) |
4.5 小结 |
参考文献 |
第五章 热带气旋远距离暴雨个例诊断分析 |
5.1 引言 |
5.2 MATSA(0509)台风远距离暴雨 |
5.2.1 台风及降水概况 |
5.2.2 大尺度环流形势 |
5.2.3 水汽条件分析 |
5.2.4 大气热力条件分析 |
5.2.5 大气动力条件分析 |
5.2.6 远距离暴雨中尺度特征分析 |
5.3 AERE(0418)台风远距离暴雨 |
5.3.1 台风及降水概况 |
5.3.2 大尺度环流背景 |
5.3.3 水汽条件分析 |
5.3.4 热力条件和锋生 |
5.3.5 动力条件分析 |
5.4 KROVANH(0312)台风远距离暴雨 |
5.4.1 台风及降水概况 |
5.4.2 大尺度环流背景 |
5.4.3 水汽条件分析 |
5.4.4 热力条件和锋生 |
5.4.5 动力条件分析 |
5.5 小结 |
参考文献 |
第六章 WRF_ARW模式简介 |
6.1 引言 |
6.2 WRF_ARW 模式 |
6.2.1 模式框架及流程 |
6.2.2 参数化方案 |
6.2.3 TCBOGUS轴对称兰金涡旋方案 |
参考文献 |
第七章 热带气旋对TRP影响的数值试验 |
7.1 引言 |
7.2 试验方案设计 |
7.3 控制试验结果检验 |
7.4 敏感性试验结果分析 |
7.4.1 远距离降水变化 |
7.4.2 低层风场及辐散场的变化 |
7.4.3 水汽通量变化 |
7.4.4 水汽通量散度变化 |
7.5 小结 |
参考文献 |
第八章 西风槽对TRP影响的敏感性试验 |
8.1 引言 |
8.2 试验方案设计 |
8.3 试验结果分析 |
8.3.1 台风路径变化 |
8.3.2 远距离降水变化 |
8.3.3 低层风场和散度场变化 |
8.3.4 高空急流和散度场变化 |
8.3.5 低层温度场变化 |
8.3.6 水汽输送变化 |
8.3.7 能量场变化 |
8.4 小结 |
参考文献 |
第九章 地形对TRP影响的数值研究 |
9.1 引言 |
9.2 试验方案设计 |
9.3 试验结果对比分析 |
9.3.1 远距离降水变化 |
9.3.2 低层风场和散度场变化 |
9.3.3 雷达最大反射率因子变化 |
9.4 小结 |
参考文献 |
第十章 热带气旋远距离暴雨的概念模型 |
10.1 引言 |
10.2 主要研究结论 |
10.3 TRP 概念模型 |
10.4 本文的创新点 |
10.5 讨论 |
参考文献 |
个人简历 |
攻读博士学位期间参加的学术会议 |
攻读博士学位期间完成和发表的论文 |
致谢 |
(10)用风廓线资料分析热带气旋“帕布”的风场结构(论文提纲范文)
1 热带气旋“帕布”的基本情况 |
1) 路径异常。 |
2) 强度异常。 |
2 “帕布”的风场结构 |
2.1 近中心风场的空间结构图绘制方法 |
2.1.1 水平风场的空间结构特征 |
1) 近地面层 (620 |
2) 620~6 187 m的中低层: |
2.1.2 垂直风场的空间结构特征 |
2.2 近中心风速变化特点 |
3 小结 |
四、利用雷达回波特征和地面资料确定0312号台风“科罗旺”强度(论文参考文献)
- [1]雷达径向风资料同化对登陆台风数值预报的改进[D]. 冯佳宁. 中国气象科学研究院, 2021(02)
- [2]1713号台风“天鸽”与1822号台风“山竹”大风过程对比及成因分析[J]. 植江玲,黄先香. 中低纬山地气象, 2020(05)
- [3]台风过程的大气-海洋-海浪耦合与卫星数据同化模拟[D]. 毛卿任. 天津大学, 2019(01)
- [4]台湾岛地形对台风影响的研究[D]. 陈俊. 南京信息工程大学, 2017(03)
- [5]闪电资料在中尺度数值模式中的同化应用研究[D]. 张荣. 中国气象科学研究院, 2017(07)
- [6]2010年10号台风“莫兰蒂”强度特征雷达分析[J]. 张远飞,刘爱鸣,黄铃光. 环境科学与技术, 2013(S2)
- [7]强台风海葵登陆前后强度变化的观测分析[J]. 钱燕珍,高拴柱,黄思源,杜坤,郭建民,郭宇光. 气象, 2013(10)
- [8]热带气旋闪电活动特征及其与气旋特性演变的关系研究[D]. 张文娟. 中国气象科学研究院, 2013(10)
- [9]热带气旋远距离暴雨的研究[D]. 丛春华. 中国气象科学研究院, 2011(10)
- [10]用风廓线资料分析热带气旋“帕布”的风场结构[J]. 黄静,李海鹰,吴嘉豪. 广东气象, 2009(01)