强对流天气快速更新循环同化预报系统总体建设方案.doc

高分辨率快速更新循环同化预报系统

总体建设方案

二〇二四年六月

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目录

TOC\o1-3\h\z\u47091.系统功能结构和信息流程 3

156762.系统主要功能性能 4

7072.1.系统主要功能 4

101072.2.系统主要性能 4

171773.卫星资料变分同化预处理 5

219863.1.云检测 5

91613.2.卫星资料偏差订正 5

168253.3.辐射传输模式 6

168133.4.卫星资料格式转换 6

88264.雷达资料变分同化预处理 6

215794.1.雷达资料质量控制 6

80934.2.雷达三维组网 6

171564.3.雷达资料格式转换 7

45205.高分辨率快速更新循环同化数值预报系统 7

246765.1.概述 7

216695.2.系统运行流程 8

259115.3.系统参数化方案 9

326265.4.系统运行步骤 10

207606.强对流天气诊断和雷暴落区的预报 11

119236.1.对流参数计算 11

175476.1.1对流能量参数 11

180126.1.2条件稳定度指数 14

186646.1.3对性稳定度指数 15

285996.1.4风切变及相关强对流参数 16

237136.1.5储能及大风指数 17

276016.1.6强风暴预报指数 18

37486.2.不稳定区的预报 19

323686.3.雷暴落区的诊断预报 20

25416.3.1综合多指标叠套技术 20

275896.3.2指标选取 21

149776.3.3综合多指标叠套 22

117617.快速更新循环同化预报产品显示服务 22

162337.1.概述 22

265217.2.实现流程 23

147007.3.基于WebGL技术的预报产品显示 24

10897.3.1数据处理 24

154237.3.2WebGL图像渲染 25

68137.3.3气象数据可视化 26

85817.3.4风矢量场实时动画播放 26

39567.3.5动态流场可视化 28

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系统功能结构和信息流程

高分辨率快速更新循环同化数值预报系统由卫星资料变分同化预处理、雷达资料变分同化预处理、高分辨率快速更新循环同化数值预报系统、强对流天气诊断和雷暴落区预报及预报产品显示服务等模块组成。

图STYLEREF1\s1-SEQ图\*ARABIC\s11高分辨率快速更新循环同化数值预报系统结构图

高分辨率快速更新循环同化数值预报系统信息流程如下：

图STYLEREF1\s1-SEQ图\*ARABIC\s12高分辨率快速更新循环同化数值预报系统信息流

系统主要功能性能

系统主要功能

（1）具有常规资料同化功能，可以同化地面观测数据、高空观测数据、海上浮标观测数据、机场天气报告、自动观测资料、民航AMDAR资料等常规观测资料；

（2）具有卫星辐射率资料同化功能，可以同化风云4号与葵花8等国内外卫星辐射率资料；

（3）具有雷达回波反射率资料同化功能；

（4）具有强对流天气区域快速更新循环同化预报的功能；

（5）产品显示分析子系统采用B/S架构搭建。采用计算机图形学和3D图像渲染技术，开发包含地理信息的航空气象信息综合应用技术平台，实现天气信息与地理信息融合。建立一套集数据处理、可视化处理为一体的综合产品应用服务系统，实现飞行高度层航空气象要素预报产品，以及单站天气和航线航空气象要素分析和预报显示；

（6）数据展示在地理信息系统中，如高度场、温度场、风场、诊断分析场及其它场类分析等，以等值线、色斑图、流线图等方式进行展示，具有颜色的图层需提供颜色色标标尺，具有悬浮层要素属性提示信息，能够进行显示要素图层叠加和消减、图层显示方式设置等信息。

系统主要性能

（1）快速更新循环同化预报模型性能指标：

范围为中国区域（5°N～30°N，100°E～130°E）；

水平分辨率为3㎞×3㎞；

数值预报产品预报时效：36小时；

数值预报产品更新时效：1小时；

按20个标准等压面层输出显示。

（2）强对流天气预报产品

雷暴落区、不稳定区。

（3）气象水文填图查询绘制响应时间≤1秒；气象水文单要素等值线查询绘制响应时间≤1秒；气象水文数值预报产品单层单要素等值线查询绘制响应时间≤1秒。

高分辨率快速更新循环同化数值预报系统

概述

区域快速循环更新同化系统（GD