导读:本文包含了区域气候模式论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:气候,区域,模式,玛纳斯,长江流域,积云,气候变化。
区域气候模式论文文献综述
马佳培,李弘毅,王建,邵东航[1](2019)在《面向寒区水文模拟的区域气候模式降水订正方法对比》一文中研究指出使用区域气候模式降水驱动水文模型是提高站点稀少地区水文模拟精度的一种重要思路。如何根据地面台站观测对区域气候模式降水数据进行误差订正,一直都是寒区水文研究的热点问题。然而,目前尚无系统研究对比不同降水订正方案并评估其对寒区水文模拟的影响。因此,对比了两种主流的区域气候模式降水订正方法:概率密度匹配法和最优插值法,以2004~2009年为研究时间段,评估了两者在玛纳斯河流域的表现。结果发现:在统计意义上两种方法各有优劣。概率密度匹配法对中低值降水的订正结果良好,年平均降水的空间分布也更合理,但对高降水值的订正结果不稳定,且相关系数和均方根误差没有改善。订正前,模式降水与台站观测降水的相关系数为0.37,均方根误差2.80 mm/d,订正后的相关系数为0.36,均方根误差为2.70 mm/d。最优插值法对相关系数和均方根误差改善显着,订正后分别为0.85和1.46 mm/d,但空间分布相比订正前改善不明显,且会得到更多的微小降水。将订正前后的降水数据分别驱动水文模型,在使用同一套率定参数的情况下,概率密度匹配法订正的降水对径流模拟的改善微弱,纳什效率系数仅从0.63提高至0.65,而最优插值法则对降水的订正更加有效,订正后的降水模拟的径流纳什效率系数提高至0.71。本研究有助于解决寒区水文模拟中降水数据的质量优化问题,提高寒区水文的模拟精度。(本文来源于《遥感技术与应用》期刊2019年03期)
李熠,买苗[2](2019)在《基于全球及区域气候模式的江苏省降水变化趋势预估》一文中研究指出利用气象观测资料,8个全球耦合气候系统模式的集合平均以及区域气候模式(RegCM4)的结果,通过方差分析、相关分析、趋势分析、扰动法等方法对模式性能进行了评估,并对江苏省在未来RCP8.5高端排放情景下降水的变化趋势进行了预估。结果表明,在RCP8.5情景下,至2020、2030和2050年,全球模式模拟的江苏省年平均降水在未来有逐渐增加的趋势,线性增加率约为7 mm/(10 a)。至2050年,江苏省年平均降水量将增加2%左右;区域模式模拟的年平均降水在未来线性增加率为1.5 mm/(10 a),变化不显着。区域模式模拟的夏季降水在未来有所增加,最多可增加20%~30%,但增幅随时间逐渐减小;全球模式模拟的夏季降水比现在有所减少,至2050年,减少了大约10%。区域模式模拟的冬季降水在未来不同时间段均比现在有所减少,同现在相比,最多可减少30%~40%;而全球模式模拟的冬季降水在未来则是先减少,后增加,至2050年,比现在大约增加10%。对于不同季节,总体而言,南部地区降水量的变化较北部地区显着。对于极端降水事件来说,江苏省未来小雨日数将减少,而暴雨日数则微弱增加。但由于全球模式本身的性能、区域模式对全球模式的依赖性以及温室气体排放的不确定性使上述预估结果仍具有不确定性。(本文来源于《大气科学学报》期刊2019年03期)
周心河,熊喆[3](2019)在《区域气候模式不同积云对流参数化方案对新疆气候模拟的影响研究》一文中研究指出使用NCEP-FNL全球分析资料作为WRF模式的初始场和边界场,利用该模式中7种积云对流参数化方案对新疆地区进行2006年10月1日至2008年3月1日的模拟积分试验,重点考察模式在水平分辨率为10 km下不同积云对流参数化方案对新疆地区气象要素模拟的敏感性。结果表明:1)采用7种积云对流参数化方案的模式都能较好地模拟出年、雨季总降水量、平均温度的空间分布及大气的垂直结构。2)对于不同区域来说,采用各种积云对流参数化方案的模式都能模拟出候降水及候平均温度随时间演变,模式候降水与观测的相关系数在0.20~0.85之间,而候平均温度与观测的相关系数在0.98以上。对于整个新疆地区来说,采用各方案模式模拟的低层偏干偏冷,大气层结较稳定导致降水较观测偏少,而其中天山地区模式模拟的低层较观测偏湿偏暖,大气层结偏向不稳定导致降水偏多。3)采用新的Grell和Kain-Fritsch(newEta)方案模式模拟的效果综合来看较好。因此利用WRF模式开展新疆地区数值模拟研究时应该考虑不同积云对流参数化方案适用范围。(本文来源于《气候与环境研究》期刊2019年02期)
周雅爽[4](2019)在《基于WRF区域气候模式的粤港澳大湾区资源利用研究》一文中研究指出二十世纪以来,全球气候变化受到越来越多人的重视,主要表现为气候变暖。基于此,国内外众多学者做了大量研究并取得了一系列的成果。本文在这些研究成果的基础上,以粤港澳大湾区气候与资源利用为研究对象,利用WRF模式对区域气候进行数值模拟,另外研究了气象因子对资源利用的影响,并在其影响下对资源利用指标进行预测,与单一历史数据预测结果进行对比,弥补了当前相关研究中存在的不足。经过对近几十年来粤港澳大湾区气候现状分析,发现粤港澳各区域气候变化与全球气候变化具有同步性,这种气候变化对城市资源利用有显着影响。本文选取了平均温度、平均风速、平均相对湿度、光照时数等气候指标,选取了用电量、用水量、能源消费总量等能源资源利用指标进行分析。分析结果显示,气候变化对资源利用有较为显着的影响,利用相关气象因子对资源利用指标进行预测会使预测精度有所提高。此研究为国家有关部门的能源资源的调度提供参考,在实际生产和生活中有一定的现实意义。本文首先研究粤港澳大湾区气候及资源利用现状,并利用WRF区域气候模式对区域部分气象因子进行模拟;然后选取资源利用及气象指标,并通过平稳性检验、协整性检验及格兰杰因果分析研究粤港澳大湾区主要城市资源利用及气象因子之间的协整及因果关系;接着运用机器学习中的模型算法对资源利用指标进行分析和预测,对单一资源利用历史数据预测结果与加入气象因子的预测结果进行对比;最后设计并实现气候与资源利用分析系统,将以上研究成果可视化展示。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)
熊智林[5](2019)在《区域气候模式下京津冀雾霾模拟及其成因研究》一文中研究指出京津冀区域工业化和城市化发展,每年消耗了大量的化石燃料资源,火电厂及重污染企业排放大量的烟(粉)尘、S0_2、NO_x等,是雾霾污染的主要组成成分。近年来,国家和各级政府也逐渐加强了对空气质量的重视程度,出台了一系列的政策法规,如发布《大气污染防治行动计划》(大气十条),期间中国的空气质量也得到了显着的改善。但大气环境面临的形势仍然严峻,尤其是京津冀区域,依然是雾霾的多发地,需要在大气污染治理和经济发展之间找准平衡点。本文对空气质量的历史数据进行分析,并利用WRF模型对京津冀区域的雾霾进行模拟,进而分析雾霾的成因。设计并实现了区域大气环境模拟分析系统,对监测数据及模拟结果进行可视化分析,为区域污染研究提供支持。具体的研究内容如下:(1)空气质量数据和气象同化资料数据库的建立:通过多种渠道搜集了包括全国1500个气象站点,包含AQI、PM_(2.5)、PM_(10)和S0_2等8种数据指标,时间跨度从2000年至今的逐小时空气质量数据。同时下载了从1979年开始30余年的ERA同化资料,数据量达到10余TB。并根据这些数据建立了相应的数据库,为后续的数据模拟和平台搭建奠定了数据基础。(2)京津冀区域PM_(2.5)时空分布特征分析:对《大气污染防治行动计划》发布以来,2014年至2018年10月的京津冀区域PM_(2.5)气象站点监测数据进行详细分析。从日均浓度分布、污染天数年变化、日均指数月变化趋势和重度污染天数等方面,分析京津冀区域雾霾污染的分布特征。(3)京津冀区域火电厂水蒸气及烟尘排放分析:使用国家统计局公布的火电厂装机容量和发电量数据,对京津冀区域单位时间内火电厂水蒸气排放量进行计算。并对火电厂除尘设备进行归类,统计各种除尘设备的烟尘和PM_(2.5)过滤效率,从而分析出京津冀区域燃煤火电厂年度烟尘排放总量情况。(4)构建WRF-Chem模拟参数化方案:通过对空气质量模型的发展历程进行分析,并结合京津冀区域的特点,选定了模拟的研究区域和对应的参数化方案,构建了 WRF-Chem模拟的人为排放源清单。(5)京津冀区域雾霾模拟结果及成因分析:对雾霾模拟的结果进行数据后处理,提取相关的污染物指标,并进行可视化分析。首先对模拟的结果与监测值进行对比,验证结果的可信度。其次,结合京津冀区域的地理和气候特征,详细分析2016年12月的一次持续重度污染过程,并对雾霾的成因进行分析。(6)区域大气环境模拟分析系统开发:以本文前期搜集和模拟的数据结果为数据支撑,使用相关的计算机图形处理技术,对京津冀区域空气质量历史数据和模拟结果进行可视化分析展示,实现雾霾模拟输入文件的预处理工作,为气象研究人员和政府机构提供相关的计算机辅助支持。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)
龚奂彰[6](2019)在《基于区域气候模式的内蒙古地区风能资源预测评估》一文中研究指出我国已成为世界上最大的能源消耗和二氧化碳排放大国,为了满足日益增长的能源供应需求,并践行低碳发展的方针政策,大力开发可再生能源成为必由之路。风力发电技术成熟度高,发展迅速,已成为我国第二大可再生能源,然而,风电受气候变化的影响较大,因此对未来风速进行预测统计意义重大。本文基于逐步聚类分析(Stepwise Cluster Analysis,SCA)理论,依托R语言构建了 SCA降尺度模型,并通过相关性检验、偏差检验、均方根误差检验和KS检验对模型进行校准,优选出了不同站点的模型显着性水平,从而得到最优的SCA降尺度模型。之后基于HadGEM3-RA区域气候模式和SCA降尺度模型对我国风资源丰富的内蒙古地区未来风速和风能进行预测评估。风速预测结果表明:(1)2011~2100年,阿拉善左旗站风速在RCP4.5时为下降趋势,在RCP8.5时呈现微弱的上升趋势,阿尔山站风速在两种情景下均为上升趋势,其余站点风速在两种情景下均为下降趋势。(2)2041~2070年,阿尔山站十月、十二月风速在两种情景下增大比例均接近40%;20712100年,在RCP8.5下,阿尔山站十月风速增大比例超过了 50%,十二月风速增大比例接近50%。(3)林西站2071~2100年春季和秋季风速在RCP8.5下锐减超过20%:阿尔山站2071~2100年冬季的风速在RCP 8.5下风速增幅超过了40%。在两种情景下风能预测结果表明:(1)2011~2040年,阿尔山站风能增幅分别达30%~40%和20%~30%;2041~2070年,阿尔山站风能增幅为30%~40%和40%~50%,林西站风能降低20%~30%;2071~2100年,阿尔山站风能增幅为30%~40%和40%~50%,林西站风能锐减20%~30%和30%~40%。(2)2011~2100年,蒙东地区二月、八月、十一月、十二月风能明显增大,四月、五月、六月风能减小;蒙中地区二月、七月、八月、九月风能明显增大,四月、六月风能减小;蒙西地区一月、二月、八月、十二月风能显着增大,四月风能减小。(3)2011~2100年,蒙东地区秋季和冬季风能有明显的增大趋势,春季风能减小;蒙中地区春季风能有所减小,夏季、秋季和冬季风能有增大趋势;蒙西地区夏季、秋季和冬季风能有所增大。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)
宛霞[7](2019)在《亚洲区域气候模式获优化》一文中研究指出本报讯记者 宛霞报道1月15日,公益性行业(气象)科研专项“亚洲区域气候模式发展及在气候变化和短期气候预测中的应用”项目在京通过验收。据该项目负责人、正研级高级工程师徐影介绍,项目团队针对区域气候模式在亚洲地区的发展和应用进行研究,优化了区域气(本文来源于《中国气象报》期刊2019-02-20)
易路[8](2018)在《陆面水文模型TOPX的改进及其与区域气候模式WRF的耦合研究》一文中研究指出水是地球生物赖以生存的重要物质基础,区域水循环是关乎区域经济发展、生态环境健康、水资源安全的重要自然循环。自上世纪70年代以来,全球气候变暖引发的全球水文循环加速、极端气候事件增多、季节降水模式改变等问题导致区域干旱和洪涝频发,这深刻地影响着与水循环密切相关的诸多水问题如水资源调蓄、水土流失、生态环境健康、农业水资源管理等。如何综合利用数值模拟、数据同化、遥感观测等技术,充分发挥陆气耦合模型在区域水循环模拟过程中时空分辨率高、不受观测资料限制、能增长洪水预报预见期等优势,提高陆气耦合模型对降雨径流过程的模拟准确度,并以此为基础精细区域水循环模拟、明晰区域水循环规律是研究全球变化背景下水循环响应的当务之急。淮河流域是我国七大流域之一,地处长江和黄河之间,位于我国南北气候过渡带,面积约270000 km2。此流域占有全国17%耕地,但人口密度却为各大江河流域之首(约660人/km2),是我国重要的农产品基地之一,因此具有重要的社会经济地位。受地理和气候的综合影响,淮河流域降水年际变化大、年内分配不均,汛期(6~9月)降雨量约占全年总降雨量60~80%。这种降雨时空分布不均加上西高东低且以平原为主的地势,导致淮河流域洪涝干旱频发。近年来,在全球变化背景下,淮河流域汛期极端降水呈显着增加趋势,流域径流量变化明显。因此,非常有必要开展可用于全球变化响应分析的陆气耦合模型对淮河流域水循环模拟的适用性研究。论文以淮河流域为研究区,从完善陆面水文模型TOPX地形指数的物理机制和提高区域气候模式WRF降雨预报准确度出发,旨在构建适用于淮河流域强降雨径流过程模拟的陆气耦合模型。论文的主要研究内容和结论包括以下叁个方面:(1)研建考虑土壤水力传导度和土壤抗侵蚀能力的新地形指数TI',通过修正现有IMFD算法得到TI'空间分布,并从河网提取和水文模拟两个角度论证TI'的合理性。为量化土壤空间异质性对降雨径流过程的影响,提高以地形为基础的陆面水文模型的模拟效能,论文将土壤饱和导水率(Ks)和土壤可蚀性因子(K)这两个土壤特征参数加入传统地形指数TI(ln(α/tanβ),以构建新地形指数TI,(ln(α/tanβ·Ks·K))。为计算研究区TI'的空间分布且避免采用耗时费力且代表范围有限的野外原位观测,论文首先基于1:100万HWSD 土壤数据库利用SPAW模型和EPIC模型分别求出Ks和K空间分布。其次,从TI'中土壤和地形两个下垫面因素共同决定水流流向的核心思想出发,改进现有地形指数计算方法IMFD并以此求得研究区TI'的空间分布。为了证明TI'的合理性,一方面,应用TI'中土壤和地形共同决定流向的思路改进TauDEM流域河网提取工具中的流向计算模块,从而提取基于TI'的研究区河网。提取结果正确的表现了水流更倾向于流向饱和水力传导度高和可蚀性强的土壤这一自然规律,而与产流密切相关的饱和源面积在一定程度上是流域河网的延伸。这表明TI'能正确反映土壤空间异质性对降雨径流的影响。另一方面,将TI和TI'输入以地形为基础的水文模型TOPMODEL和TOPX,模拟位于不同气候区的流域逐日降雨径流过程。相较于基于TI的模拟结果,基于TI'水文模拟结果的Nash系数在莺落峡流域、王家坝流域和黄桥流域的数值分别提高了 0.063、0.019和0.003。结果表明,TI'能提高基于地形的水文模型的模拟效,且提高作用随着Ks·K空间异质性的增大而加强。(2)采用4D-Var同化技术,以遥感降水资料TRMM3B42和GPM IMERG为观测算子,改善区域气候模式WRF模式的初边界条件,以提高WRF的降雨预报准确度。论文以淮河流域为研究区,以该流域2015年汛期和非汛期两次强降水过程为研究对象。首先,开展了关于WRF模式对降雨类型、初边界条件和空间分辨率的敏感性分析。结果表明,在同一研究区域同一参数配置下,在NCEP ds083.3驱动下的WRF降雨预报准确度好于NCEP ds083.2数据的驱动结果,高分辨率的内区域降雨模拟结果好于低分辨率外区域降雨模拟结果。其次,以NCEP ds083.3 分析数据驱动基于 TRMM 3B42 或 GPM IMERG 的 WRF 4D-Var降雨预报,通过对比同化实验与其对应的控制实验的模拟结果发现:基于TRMM 3B42或GPM IMERG的WRF 4D-Var同化系统均能有效改善WRF模式的降雨预报效能,且由于WRF运行过程中的误差累积,4D-Var同化对WRF降雨准确度的实质性提高能维持大约12小时。直接同化GPM IMERG的WRF 4D-Var降雨模拟准确度高于直接同化TRMM 3B42的WRF4D-Var降雨模拟准确度。在9 km内区域,与流域内气象站逐日观测降雨相比,同化GPM IMEG的WRF 4D-Var系统对汛期和非汛期研究强降雨事件的Pearson相关系数分别为0.74和0.51;与融合的CMORPH逐小时数据相比,两强降雨事件模拟结果的HSS均达到0.31。(3)实现陆面水文模型TOPX与区域气候模式WRF在1 km水平格网上的耦合及其在王家坝流域的强降雨径流过程模拟。论文以淮河流域子流域——王家坝流域为研究区,以该流域2015年汛期的一次强降雨径流过程为研究案例,在新地形指数和4D-Var同化技术验证有效的基础上,为保证基于TOPX和WRF陆气耦合模型的模拟效能,一方面,以TI'为TOPX的地形指数输入,基于长期和短期降雨径流对TOPX进行了率定验证。期间,TOPX模型对短期降雨径流模拟的Nash系数最低值为0.747。另一方面,采用4D-Var算法同化GPM IMERG卫星降雨数据来提高WRF模式降雨预报准确度。与研究区雨量站和蒸发量站实测降雨量和潜在蒸散发相比,WRF 4D-Var系统模拟出的逐日降雨和逐日潜在蒸散发整体上分别小于和大于实测值,与实测值的Pearson相关系数分别为0.444和0.746。最后,研究采用四重网格嵌套技术实现了 TOPX与WRF在1 km格网上的陆气耦合。陆气耦合模型的评估结果表明,基于TOPX与WRF4D-Var的陆气耦合模型生成的逐日土壤湿度模拟值与SMAP Level 4根区逐日土壤湿度数据的Pearson相关系数的流域平均值为0.802。该陆气耦合模型模拟的逐日出口流量整体上要小于水文站实测值,其Nash系数为0.543。可见,基于TOPX和WRF4D-Var同化系统的陆气耦合模型能较好的再现王家坝流域强降水径流过程。(本文来源于《南京大学》期刊2018-12-03)
张磊,王春燕,潘小多[9](2018)在《基于区域气候模式未来气候变化研究综述》一文中研究指出随着全球气候变化愈加剧烈,区域气候的差异化特征越来越明显,单单利用全球气候模式对区域气候进行研究已经不能满足时空尺度的要求。由于区域气候模式具有更高的空间分辨率等优势,使用区域气候模式能够有效解决这一问题,目前区域气候模式已在全球范围内得到广泛应用。本文简述了区域气候模式发展历程、最新研究进展以及全球主流的动力降尺度区域模式,归纳了气候情景发展;分别从气温和降水两方面着重总结了区域气候模式在全球不同区域不同情景应用情况,分析了未来全球不同区域气候变化趋势,尽管不同研究者所使用模式存在差异,对未来降水预估不尽相同,区域性比较明显,但几乎所有研究一致认为未来全球仍将经历一个持续增暖过程。文章最后对区域气候模式模拟过程中存在的问题进行了概述并对未来区域气候模式发展方向进行了展望,给出中国区域气候模式未来发展方向。(本文来源于《高原气象》期刊2018年05期)
邢雯慧,李春龙,王乐[10](2018)在《基于区域气候模式RegCM4的长江流域降水预报效果分析》一文中研究指出为更好地开展长江流域气候预测业务工作,进一步提高气候模式预测水平,采用距平符号一致率、空间距平相关系数、均方根误差及趋势检验等评分方法对区域气候模式RegCM4在长江流域的预报效果进行检验。评估检验区域气候模式RegCM4对长江流域2016年主汛期6~8月、秋汛期9~10月及2017年主汛期6~8月的降水预报效果。结果表明:主汛期6~8月,clm 3. 5陆面方案的预报效果最好,clm 4. 5的陆面方案预报效果次之,但均明显优于bat陆面方案的预报效果。bat陆面方案对长江中游的预报效果较好。clm 3. 5及clm 4. 5陆面方案对长江上中游、汉江的预报效果较好。按预报起始时间来看,中、下旬的预报效果优于上旬的预报效果。秋汛期9~10月,对长江上游的预报,bat陆面方案的预报效果要优于clm 3. 5及clm 4. 5陆面方案;对汉江流域的预报,这3种陆面方案的效果均较差。(本文来源于《水利水电快报》期刊2018年10期)
区域气候模式论文开题报告
(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:
利用气象观测资料,8个全球耦合气候系统模式的集合平均以及区域气候模式(RegCM4)的结果,通过方差分析、相关分析、趋势分析、扰动法等方法对模式性能进行了评估,并对江苏省在未来RCP8.5高端排放情景下降水的变化趋势进行了预估。结果表明,在RCP8.5情景下,至2020、2030和2050年,全球模式模拟的江苏省年平均降水在未来有逐渐增加的趋势,线性增加率约为7 mm/(10 a)。至2050年,江苏省年平均降水量将增加2%左右;区域模式模拟的年平均降水在未来线性增加率为1.5 mm/(10 a),变化不显着。区域模式模拟的夏季降水在未来有所增加,最多可增加20%~30%,但增幅随时间逐渐减小;全球模式模拟的夏季降水比现在有所减少,至2050年,减少了大约10%。区域模式模拟的冬季降水在未来不同时间段均比现在有所减少,同现在相比,最多可减少30%~40%;而全球模式模拟的冬季降水在未来则是先减少,后增加,至2050年,比现在大约增加10%。对于不同季节,总体而言,南部地区降水量的变化较北部地区显着。对于极端降水事件来说,江苏省未来小雨日数将减少,而暴雨日数则微弱增加。但由于全球模式本身的性能、区域模式对全球模式的依赖性以及温室气体排放的不确定性使上述预估结果仍具有不确定性。
(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。
区域气候模式论文参考文献
[1].马佳培,李弘毅,王建,邵东航.面向寒区水文模拟的区域气候模式降水订正方法对比[J].遥感技术与应用.2019
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