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钟青: 作品数：33 被引量：206H指数：8; 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金公益性行业(气象)科研专项更多>>; 相关领域：天文地球理学文化科学更多>>

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应用奇异向量方法的适应性观测实例研究被引量：1: 2010年; 近年来,通过适应性观测技术来减小预报误差已成为国际上数值预报中的一项关键技术,然而实施适应性观测对减小预报误差的影响评估是一个需要深入讨论的问题。文中利用奇异向量方法以2007年3月4日东北地区暴风雪天气过程为研究对象,考察了预报误差对不同观测区域观测资料的敏感性,在确定能量范数的基础上,分析了奇异向量的水平分和特征和垂直分布特征,利用奇异向量的空间结构确定了敏感区域。通过伪逆初始扰动场作为分析误差,研究验证区域的预报误差对不同区域增加观测的敏感性,试验结果表明,在敏感区域内进行补充观测来改善分析误差,能够最有效地提高验证区域内的预报水平;而减小非敏感区域内的分析误差对减小预报误差的贡献相对较小。这些结果表明,利用奇异向量法定义敏感区进行适应性观测,能够和有限的观测资源和计算资源的条件下,最大程度地减小验证区域的预报误差,从而达到提高验证区域预报准确率的目的。; 路秀娟钟青陈涛吴晓京

蛙跳格式的替代方案及其在大气环流模式中的应用被引量：4: 2009年; 蛙跳（Leapfrog）时间差分格式采用Asselin-Robert时间滤波方案去除计算解能够降低原始方程组的时间差分格式的计算精度，采用二阶Runge-Kutta格式构造欧拉前差方案可弥补蛙跳格式的不足。即在不存在计算解的条件下去除滤波影响，更大程度保持方程组的计算准确性。作者基于NCAR CAM3．0（Community Atmosphere Model 3．0）完善的软件平台，将原模式的三时间层蛙跳时间差分方案修改为两时间层二阶Runge-Kutta时间差分格式，对与重力波有关项使用中央差隐式处理，以此构建半隐式大气环流谱模式。通过斜压波实验比较不同格式在保持初值稳定性上的表现，从而发现，二阶Runge-Kutta方案能够更好的保证方案的初值稳定性。同时在纬向对称平衡场中加入扰动的情况下，二阶Runge-Kutta方案模拟的斜压波动发展演变的特征具有良好的收敛性，对波动发展的描述能力更强。存在这种优势的可能原因可归结为格式自身的优势和摆脱了时间滤波的负面影响，通过加入不同滤波系数的比较实验可以看到，滤波的平滑作用对模式结果的影响显著，但格式自身的优势也是改进模拟结果的主要因素。通过非绝热条件下20年（1980-1999年）气候态全模式模拟考察模式在气候模拟中的表现，结果表明，此方案在长期的气候模拟中同样可降低预报变量及诊断变量的模拟误差，具有更好的模拟能力。; 赵滨钟青; 关键词：气候模拟

二维不可压缩地球流体运动多物理守恒律保真计算设计及其初步数值检验: 1997年; 钟青

一次典型华南暴雨预报目标观测区的确定和敏感性试验: 2013年; 针对一次典型华南暴雨过程,利用适应性观测技术确定对华南暴雨预报起关键作用的敏感区,并设计一组试验方案,以目前国内实际地面观测站点分布为前提,在敏感区内增加不同数量的均匀随机分布的地面观测资料,通过MM5(The Fifth PSU/NCAR Mesoscale Model)三维变分(3DVAR)同化系统对已有的地面观测站点资料和敏感区内所增加的观测进行同化,考察地面观测站点的分布对关注区域内预报效果的影响。试验结果表明,各试验对降水的预报差异不大;而以扰动总能量的大小衡量预报水平,与CTRL试验相比,在敏感区内增加观测对短时临近数值预报效果的改善尤为明显,若敏感区内增加75%的地面观测,可使24 h后的关注区域内的数值预报水平提高12.6%,而随着敏感区内地面观测站点的增加,关注区域内的预报水平并没有得到相应提高,这说明布设过多的地面观测站点不但不能改善预报效果,反而造成资源浪费。因此,这一结果为充分利用有限资源、更好设计地面观测站网、最大限度提高华南暴雨的预报水平有很好的理论指导作用。; 路秀娟钟青邵洋张红雨; 关键词：敏感区华南暴雨

长时效的正压原始方程能量完全守恒（拟）谱模式被引量：5: 1994年; 遵循误差反演补偿新计算原理，对正压原始方程传统气象全球拟谱模式方案进行了改造，构造了正压原始方程能量完全守恒全球拟增模式新计算方案，解决了正压原始方程的（非线性）计算稳定性问题和能量守恒整体性质保持问题，改进了相应正压原始方程传统气象全球拟谱模式方案的计算效能。新方案的数值试验表明：在计算实践上，新方案在解决能量守恒问题的同时，可解决（非线性）计算稳定性问题，并在一定条件下可解决非线性计算收敛性问题。进一步的比较数值试验还表明：在计算实践上，新方案具有在提高相应传统气象方案的计算精度，减少其计算量的同时，延长其计算时效，解决其中一类特定“气候漂移”问题方面的效用。本工作原理也适用于斜压原始方程情形。; 钟青; 关键词：非线性气候漂移

物理守恒保真计算与理想斜压不稳定波模拟的改进被引量：1: 2010年; 斜压不稳定是大气波动动力学最重要的机制之一,离散数值方案对斜压不稳定发展的描述能力是模式评估的重要内容和模式改进的重要依据。利用斜压原始方程全球谱模式,进行了Jablonowski-Williamson斜压不稳定理想试验,对传统计算方案和物理守恒律保真两方案进行了模拟结果比较,发现通过保持时间离散过程中的全能量守恒,物理守恒律保真方案能够有效地改进传统方案中斜压扰动发生时间延迟的问题,并且在同等条件下增大斜压扰动的发展强度。对涡动动能收支的分析表明,斜压扰动发生时间和发展强度的改进与能量转换的特征有直接联系;在传统方案的基础上,物理守恒律保真方案由于在时间离散中保持了整体物理守恒性质,能量转换率(尤其是斜压转换率)得到显著增强,从而增大斜压扰动的强度,消息改善与中尺度相关的梯度特征等。; 钟琦钟青; 关键词：动能收支

环境与强对流(雹)云相互作用的个例模拟被引量：21: 2009年; 基于北京2005年5月31日雹云个例数值模拟结果,分析了对流有效位能(CAPE)和水平风垂直切变(下称shear)等环境因素演变对对流活动的影响,并进一步分析了强对流云与局地环境之间的相互作用。长生命史的超级单体风暴需要shear和CAPE之间相互配合,一般用理查逊数(Ri=CAPE/shear)表示。本文给出了个例中这种配合的具体表现:当对流有效位能达到1000 J.kg-1时,小的垂直风切变产生一般单体对流,对应Ri数>10,较强切变产生超级单体强对流,对应Ri数在1～5之间。环境影响对流形态,同时对流对局地环境也有明显影响:一般单体对流组成的飑线使其移动方向的局地环境shear增大,超级单体强对流随着其发展对环境shear的消耗明显,使得其周边几十甚至上百公里的环境shear明显减小。强对流活动区域局地环境shear的减小和CAPE的降低相配合,使Ri数维持在1～5之间,有利于超级单体流型的维持。; 王秀明钟青; 关键词：强对流云 CAPE 垂直风切变

亚洲和南半球大气冷(热)源对亚洲冬季风影响的数值试验: 2009年; 利用NCAR CAM3.1模式及NCEP/NCAR(version 1)再分析资料计算了几种现实大气热源分布情况,讨论了亚洲各地区和南半球上空冬季1月大气冷(热)源对东亚冬季风环流系统和印度冬季风环流系统形成的影响。结果表明:(1)冬季1月东亚地区和澳大利亚上空大气冷(热)源与东亚冬季风环流关系密切,南半球澳大利亚附近的非绝热加热可以激发出澳大利亚北部的热低压系统,东亚大陆东部的大气冷源可以使东亚大陆低空出现冷高压,基本上模拟出东亚季风系统冬季主要环流成员;(2)亚洲地区西部及其对应的南半球印度洋非绝热加热与印度冬季风环流关系密切,同样对东亚冬季风也有一定的影响,特别是亚洲大陆西部副热带地区的非绝热加热可以加强冬季南海的越赤道气流并能调整阿留申低压的位置。; 赵滨钟青何金海张博; 关键词：东亚冬季风

半隐式完全平方守恒时间差分格式的构造及其初步检验被引量：7: 1991年; 以往构造的完全平方守恒时间差分格式是完全隐式的,通常需要求解非线性方程组,故往往仅具有理论上的价值,虽然可以用“瞬时线性化”方法将其化为线性方程组求解,但它对积分时间步长又带来了新的限制,因此,计算量仍然嫌大。最近文献[2]设计出显式完全平方守恒时间差分格式,并通过了初步检验,这是一个很重要的进展。但显式格式时间积分步长由于显式计算稳定判据的约束,用做预报方案时需要的积分时间仍然过大,因而不利于推广使用。; 钟青; 关键词：半隐式

两组辐射方案对中国短期天气过程影响的比较和探讨被引量：8: 2005年; 为了比较长短波辐射方案对中国短期天气过程模拟的影响,并进一步完善中尺度模式MM5中的辐射过程的参数化方案,将WRF中Goddard短波辐射参数化方案移植到模式MM5中。利用移植的方案和MM5模式原有的参数化方案,设计了两组试验方案。通过对2002年第16号台风个例和2002年12月19～24日北方降雪的个例模拟,结果表明:选用不同的辐射参数化方案对两个个例模拟结果具有较明显的影响,较详细的长短波辐射参数化方案组合模拟的各种辐射量和云更加细致合理地反映地形、台风、副高和槽脊的结构和位置;台风降水中心强度改进近三分之一,北方降雪强度也有一定的改进,更加接近实况。; 王曼沈元芳韩慎友钟青寿绍文; 关键词：辐射参数化 MM5模式

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