一、航空中期数值天气预报业务系统问世（论文文献综述）
沈学顺,陈起英,孙健,韩威,龚建东,李泽椿,王建捷[1]（2021）在《中央气象台全球中期数值预报业务系统的发展》文中研究指明回顾中央气象台全球中期数值天气预报业务系统的发展历程,重点回顾和综述中央气象台建立全球预报业务以来的科学技术进步,概括了引进的谱模式系列在本地化、业务应用及发展过程中取得的成就,着重介绍在自主发展GRAPESGFS全球中期预报系统的不同阶段取得的科技成果。
杨波,蔡雪薇,刘鑫华,周康辉,张小玲,林隐静,毛旭,万子为[2]（2021）在《中央气象台航空气象预报技术系统进展》文中进行了进一步梳理航空气象预报技术是天气预报技术中涵盖范围最广、技术难点最多、要求最高的集成技术之一。国家气象中心基于气象大数据云平台与智能网格技术,面向抢险救灾、国防安全、民用航空、通用航空等需求初步建立了航空气象预报服务咨询技术体系。重点介绍了机场精细化天气预报、机场进近区危险天气预报和航路危险天气预报技术。阐述了中国气象局大数据云平台、智能网格技术、全球/区域高分辨率数值模式、深度学习、多源资料融合以及机场情报信息等在上述航空气象预报技术建设的重要作用。介绍了基于智能网格的能见度、降水、风等要素的机场精细化预报技术;采用传统外推及深度学习等方法,开展多源数据融合的强对流短时临近预报集成技术;基于高分辨数值模式的机场进近区低空风切变的潜势预报技术;以及基于我国全球/区域数值模式研发的颠簸、积冰、对流等航路危险天气预报技术等。分析了我国智能网格技术体系对航空气象专业服务的能力与不足,并对未来航空气象专业服务技术发展做出展望。
任绪伟[3]（2021）在《GRAPES＿Meso 3km模式及云分析系统在西北地区天气预报中的应用评估及水汽方案改进》文中指出本文利用GRAPES＿Meso 3km模式及其云分析系统,对西北地区2018年夏季13次强降水天气过程进行数值预报试验,并通过2018年7月一个月的批量试验,检验评估该千米尺度分辨率模式在西北地区的天气预报能力,及其云分析系统的效用。基于水汽精确度对模式预报的重要性,在对比分析云分析系统中两种水汽调整方案的应用效果的基础上,重构了适于西北地区的水汽调整方案,并用多个例和一个月批量试验检验评估了该重构方案的预报效果。主要结论如下:（1）GRAPES＿Meso 3km模式对我国西北地区降水有良好且稳定的预报能力。13个强降水个例和一个月批量试验的降水预报结果均表明,模式可以较好地再现西北地区降水的发生发展过程,可为短时临近天气预报业务提供支撑。同时,模式对2 m温度的预报较好,对10 m风有一定的预报能力,但其预报质量不如2 m温度。（2）云分析系统的应用提高了模式在西北地区的天气预报能力。云分析系统通过吸收雷达和卫星观测资料合理地调整了空间水凝物场、湿度场信息,明显降低了中尺度模式普遍存在的spin-up问题对预报的影响,使模式对降水、雷达反射率、2 m温度和10 m风的预报能力均有提高,但云分析系统的应用会导致预报得到的回波强度偏强。（3）构建了适于西北地区云分析系统的水汽调整方案（NewRH方案）。两种水汽调整方案对模式的降水预报效果有明显影响,且构建方案的敏感性试验也表明即使对同一水汽调整方案,降水预报结果对方案中的参数选取较为敏感,反映出水汽精度对模式预报能力的重要影响。NewRH方案的构建方法为获取其他区域或模式云分析系统中适宜的水汽调整方案参数提供一种有效途径。（4）NewRH方案的应用进一步提高了模式对西北地区的降水预报能力。相比原水汽调整方案,应用NewRH方案得到的水凝物等物理量场的空间结构更为合理,降水粒子含量、水汽场等与降水观测有较好地对应关系,能够较好地刻画降水的细致结构。多个强降水天气个例和一个月批量试验结果都表明,NewRH方案的降水预报效果优于原水汽调整方案,且有较好的稳定性。（5）NewRH方案的应用能够进一步提高2 m温度和10 m风的预报效果。8个强降水天气个例结果表明应用NewRH方案预报的2 m温度和10 m风与观测的相关系数明显高于原水汽调整方案,且预报误差更低;批量试验应用效果不如8个例的结果,NewRH方案预报的2 m温度、10 m风的相关系数在0-12 h预报时段高于原方案,但2m温度的误差略高,10m风的预报误差和原方案结果相当,这可能是由于NewRH方案的构建样本来源于强降水天气个例的预报场。
曾小团,翟舒楠,梁依玲,覃月凤,黄荣成,林振敏[4]（2020）在《数值天气预报在广西的业务应用与进展》文中研究说明随着计算机性能提高和数值模式的发展,数值天气预报在气象预报业务中发挥着越来越重要的作用。广西气象业务应用数值天气预报产品四十年来,在中尺度数值预报模式本地化应用、数值预报产品解释应用和气象要素客观预报方法研究等方面取得了一定成果。广西气象科技工作者采用天气学释用、动力释用、逐步回归、模式输出统计、卡尔曼滤波、神经网络和综合集成等方法研发了基于数值预报产品的温度、降水等气象要素客观预报技术,形成了支撑广西日常天气预报业务的方法和流程,对广西预报水平提高起到了重要作用。但传统的解释应用方法已不能满足智能化精细化预报的发展,数值天气预报在广西的业务应用迫切需要在人工智能、大数据挖掘等信息化技术方面加强研究。
姜立鹏[5]（2021）在《基于4DEnVar的全球地面观测资料陆气协同同化研究》文中提出近地面气象状况与人类活动息息相关,对人们生产生活具有重要影响,是天气预报的重点。全球在世界气象组织（World Meteorological Organization,WMO）的协调下建立了完善的地面观测网络和观测资料交换系统,每天可获取10000个天气报及5000个机场报站点观测。开展地面观测资料在全球数值模式中的同化应用研究,具有重要的科学和应用价值。然而,地面观测资料在全球数值预报业务中的同化应用还不充分,全球大气同化系统一般只同化气压观测资料,气温、湿度等观测资料则通过陆面同化系统间接使用（如欧洲中期天气预报中心,ECMWF）,只有少数数值预报中心（如英国气象局,UKMO）在其全球大气同化系统中使用地面气温、湿度和风场观测。UKMO和ECMWF的地面观测资料业务应用经验来看,大气和陆面的协同同化是地面资料同化的关键。本论文以GFS/GSI全球循环同化系统为基础,提出了“全球近地面同化+全球陆面同化+全球大气同化”的地面观测资料大气和陆面协同同化方案。该方案主要包括三个步骤:1)利用LETKF集合同化技术,将大气模式输出的近地面气温、湿度和风场与观测资料进行融合,获得全球近地面气象分析场;2)利用全球近地面气象分析场驱动全球陆面模式,并利用En OI技术实现对土壤湿度观测资料的同化,获得全球陆面分析场;3)将全球近地面观测增量应用于大气模式最底层,基于四维集合变分混合同化（Hybrid-4DEn Var）技术开展全球大气同化,获得全球大气分析场。基于该方案,论文建立了全球大气和陆面弱耦合同化系统,实现了对地面观测资料的大气和陆面协同同化。与地面观测资料大气和陆面协同同化方案三个步骤相对应,该弱耦合同化系统由以下三部分组成:（1）基于LETKF集合同化算法建立了考虑近地面气象要素“流依赖”特征的近地面分析系统,通过融合地面气温、湿度和风场观测资料,使近地面气象要素分析场偏差减小50%以上,均方根误差降低25%以上。（2）在对土壤湿度空间相关性深入研究的基础上,发展了土壤湿度地面站点观测资料的二维En OI融合系统。利用近地面气象要素分析场驱动全球陆面模式,并通过2D-En OI融合土壤湿度地面观测资料,进一步优化土壤湿度质量,获得与地面观测资料更加接近的全球陆面初始场。2016年5-9月的长序列同化试验表明,同化土壤湿度地面观测资料可以显着改进陆面模式土壤湿度模拟偏差和均方根误差。（3）提出了将近地面观测增量应用于大气模式最底层,通过四维集合变分混合同化技术将地面观测资料同化应用于大气模式的技术思路,基于GSI系统实现了地面观测资料的Hybrid-4DEn Var同化。单点观测同化试验表明,Hybrid-4DEn Var的同化增量在水平和垂直结构上比3DVar更合理,且更具有“流依赖”特性。利用发展的全球地面观测资料大气和陆面弱耦合同化系统和真实观测资料,开展了10天以上循环同化对比试验。结果显示地面观测气温、湿度和风场等资料的同化,能够显着改进近地面气温、湿度和风场的0h预报质量,全球平均气温、湿度和风场RMSE误差降幅分别达17.4%、25.5%和17.6%。对12h预报而言,气温和湿度能够较好保持明显的误差降低,RMSE误差降低分别约3.2%和10.2%。随着预报时效的增加,风场误差预报误差降幅越来越小,12h预报风场误差降幅约在1%左右。研究发现,地面观测资料同化对500h Pa以下气温廓线短期预报有改进。本论文基于GFS/GSI全球同化系统建立了具备地面气温、湿度和风场等观测资料同化能力的全球大气和陆面弱耦合同化系统,并开展一系列数值同化试验,在地面观测资料同化领域取得的研究成果对改进全球数值模式预报和资料再分析水平具有重要意义。
钱馨平[6]（2020）在《中国近代气象学科建制化研究》文中提出中国古代一直拥有丰富的气象知识积累,但对气象现象认识一直停留在经验主义阶段,没有形成严密的科学体系,直至明清时期西学传入中国才开始气象学的萌芽,并且逐步建立了中国的气象学学科。学科建制化主要研究一门学科如何构建与发展的过程。近代气象学科的形成和发展历史,需要系统化的梳理,并且从建制化角度加以研究,以期厘清中国近代气象学科的建制化过程,解答中国的近代气象学的诞生、发展及其影响因素,掌握其学术积累的路径,在总结历史经验的基础上把握并完善学科进一步的发展方向。本文通过对南京大学档案馆、清华大学档案馆、中国第二历史档案馆等教育科研、人物、期刊资料的搜集,围绕学科建制化的五个要素之教育、科研、学科大家、学术共同体和学术交流阵地展开研究,分析了中国近代气象学科建制的背景、基本过程、阶段划分与影响因素,总结其发展脉络和阶段特点,探讨了近代学科建制化的完整过程,并归纳了其发展的动因作用。文章研究内容分为四部分。第一部分对中国近代气象学科的孕育与萌芽背景进行分析,指出中国古代虽有领先世界的气象底蕴,却停滞于明清,而同时期西方已开始气象学科的科学建制。随着清末西方气象科学的传入,国人开始接受并主动研习,从而近代气象学科得以在中国萌芽。第二部分对气象学科建制化所包含的相关要素做了纵向概述与分析,对每个要素从建立初期到扩大发展的演变过程进行了系统研究。其中气象教育为学科发展基石,科研机构提供学术保障,职业化的气象大家为学科领路人,学术团体之气象学会和学术交流阵地之气象期刊为学科的交流平台。这五个建制要素共同带动了中国近代学科建制化的完成与完善。第三部分,从事件本身出发,通过标志性事件的选取,明确中国近代气象学科建制化的起始时间与阶段划分,并通过事件的分析和评述,对不同阶段的建制化程度进行特点总结。其建制过程可分为三个阶段,即1862—1927年的起步阶段、1928-1943年的基本完成、1944-1952年的转型和升级。第四部分,在研究中国近代气象学科整体构建脉络的基础上,文章对影响学科发展的内外因素进行分析,从而认识到社会环境、行业需求、学科内在动力等影响因素与近代气象学科建制的互动关系。本文作为对中国近代气象学科建制化的系统研究,一方面对学科建制过程中五大要素进行逐一分析,另一方面对学科建制的不同阶段进行划分,对学科建制标志性事件进行了归纳总结,从而对近代气象学建立并向现代大气科学转变过程进行了细致而准确的描绘,以期回答近代气象学科是如何建立并成熟,并解答这一过程的主要推动力问题。
陈超辉,王勇,杜钧,何宏让,刘宇迪,姜勇强[7]（2020）在《欧洲业务集合预报系统进展》文中认为由于大气初值与数值模式中物理过程存在不确定性等客观事实,集合预报无疑代表着数值天气预报未来前进与发展的方向,它标志着天气预报的预报范式转变,即用户不仅可以得到未来大气状态的单一现实,还可得到未来大气可能出现的一系列场景。文中扼要地梳理了欧洲全球业务集合预报与有限区域模式高分辨业务集合预报的研究动态与技术发展、基本问题及其未来最新发展方向,包括:1)欧洲中期天气预报中心的业务集合预报系统发展沿革及概况;2)欧洲国家主要业务高分辨率集合预报系统概况;3)当前业务集合预报存在的问题、挑战及未来前进的方向。文中除了关注欧洲中期天气预报中心的集合预报应用,还梳理了目前欧洲高分辨业务集合预报取得的成就,以引起有关研究人员的注意。总之,借鉴欧洲业务集合预报的发展思路,不仅有助于集合预报理论创新,还对发展集合预报业务有重要指导意义。
王胜春[8]（2020）在《基于机器学习的气象智能算法研究》文中提出气象领域对当前天气实况更精准的观测和预报,一直是倍受关注的重点问题。随着海量历史基础数据的积累与超级计算机算力的进步,目前天气预报越来越准确。但随着对精细化格点预报的要求逐步提高,预报区域不断精细化,从原来的市级预报逐步过渡到县级预报、街区预报。数值模式的精细化建模与求解的压力也愈渐增加,逐步遇到了瓶颈。近年来,大数据技术与人工智能技术的飞速发展为气象领域充分挖掘海量历史数据价值提供了生机,逐步实现以数据驱动的思路来解决气象领域的问题。目前人工智能在气象领域的应用课题已成为研究热点,在气候研究、海洋台风预报预警、海雾预报、短时临近天气预报等业务中都结合了最新的机器学习相关算法。具体研究的课题有天气雷达的质量控制、信号外推、定量降水估测、强对流天气识别、预警,环境预报,风暴环境识别,天气系统识别等。本文针对三个重要且具有挑战性的问题展开研究,主要研究内容如下:（1）精细化格点预报订正问题研究。首先与湖南省气象业务部门合作,共同制定了气象领域中针对天气预报格点数据标准数据集格式,为以后类似研究提供了一种标准处理方式。提出了基于混合注意力机制的时空格点预报订正算法。对欧洲中期天气预报中心的逐12小时预报数据进行订正。并采用传统的机器学习验证指标和气象领域中常用的统计学检验、天气学检验等多种方式验证算法的实际效果。实验表明,在实际业务中,本文方法是一种有效的客观订正方法,能够为预报工作人员提供重要参考。（2）复杂地基云状全分类识别问题研究。该问题一直是地面观测中比较困难的项目,因云状类别数量多、部分类间差别很小,又受各种天气情况的影响,在人工观测项目中受主观和客观因素较大。前期对云状进行客观观测的研究中,大多都只能对其中的云族,或是云属,或是部分云状进行识别,基本只能识别10类左右,而且精度不高,无法与人工观测相比。本文提出一种基于先验能见度特征与全局特征相结合的混合复杂云状分类算法,针对全部29类云状进行识别,并对不同地域、不同镜头进行了优化。该算法在中国气象局2019年组织的天气现象视频智能观测仪测试中获得第一名。（3）雷达定量降水估测研究。针对雷达定量降水估测中存在的各类误差情况,本文提出一种基于时空特征学习模型的定量降水估测算法,使用类编码器-解码器结构的卷积神经网络提取雷达反射率因子的空间特征,提高输入精准度,并结合时序特征,设计了多种时序网络结构进行测试实验,采用统计学检验和天气学方法分析了基于时空网络的定量降水估测算法反演效果,实验结果表明,本文算法能够较好地反演出对应降雨信息,提高了定量降雨估测准确率。
史丹利·本杰明,JOHN M.BROWN,GILBERT BRUNET,PETER LYNCH,KAZUO SAITO,THOMAS W.SCHLATTER,贾朋群,李婧华[9]（2019）在《第13章 预报和NWP应用100年进步》文中研究指明过去100年,包括政府天气部门、大量环境观测机构在内的国际科学界,改进科学认知,提升技术,与媒体一起从根本上将天气预报转变成为有效的全球和区域环境预报能力。本章追溯始于1919年（美国气象学会成立）的预报演化进程,并用1939年、1956年和1985年划分成4个时代。如果没有国家内部和国家间核心合作共同面对天气和地球系统预报的挑战,目前的预报水准是无法达到的。AMS本身在促进这种国际合作方面起到重要作用。
孟智勇,张福青,罗德海,谈哲敏,方娟,孙建华,沈学顺,张云济,汪曙光,韩威,赵坤,朱磊,胡永云,薛惠文,马亚平,张丽娟,聂绩,周瑞琳,李飒,刘泓君,朱宇宁[10]（2019）在《新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇》文中研究说明天气指某一个地区距离地表较近的大气层在短时间内的具体状态.大气中气象要素的空间分布可表现为各种瞬息万变的天气现象,这些天气的分布和变化是由不同时空尺度的天气系统引起的.天气与民生息息相关,其发展演变一直是大气科学研究和应用的重点领域.天气学的发展与观测系统、动力学理论和数值模式的发展密切相连.中国从20世纪50年代初开始建设观测网,到目前已建成门类齐全、布局合理的地基、空基和天基综合气象观测系统.特别是新一代稠密雷达网以及风云卫星系列的发展以及多次大型野外观测试验的实施使我们对天气的认识从宏观的天气形势深入到中小尺度天气系统精细热动力、云微物理结构和演变特征.观测系统的发展同时也促进了理论、数值模式和模拟的发展,中国已由初期主要以引进国外模式为主发展为目前主要发展具有中国自主知识产权的数值模式系统,基于高分辨数值模拟结果对不同尺度天气的发生发展机理和可预报性有了深入理解.此外,天气学已由初期的独立发展逐渐向多学科交叉方向转变,气候和环境的变化与天气演变之间的相互作用已成为大气科学的热点和前沿问题.文章重点回顾过去70年来中国在对天气演变起重要作用的天气现象及其短期变化过程的物理本质、演变规律和预报方法领域所取得的重大科学和技术成果,主要根据正式发表的文献从大气动力学、天气尺度天气特征、台风及热带天气、强对流天气特征、数值天气预报及资料同化,以及天气与气候、大气物理及大气环境等交叉领域六个方面分别加以综述.
二、航空中期数值天气预报业务系统问世（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、航空中期数值天气预报业务系统问世（论文提纲范文）
（1）中央气象台全球中期数值预报业务系统的发展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 谱模式全球预报系统的发展和业务应用 |
| 1.1 引进为主的初期发展阶段 |
| 1.2 消化吸收基础上的改进升级阶段 |
| 1.3 谱模式预报效果演变 |
| 2 GRAPES GFS的发展和业务应用 |
| 2.1 GRAPES模式动力框架改进 |
| 2.2 GRAPES新动力框架开发 |
| 2.3 GRAPES物理过程改进 |
| 2.4 全球变分同化框架改进和4DVar的发展 |
| 2.5 卫星资料同化技术研发 |
| 2.6 GRAPES＿GFS预报技巧演变 |
| 3 中央气象台全球预报系统的未来发展 |
（2）中央气象台航空气象预报技术系统进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数据环境与技术架构 |
| 1.1 航空气象专题数据库 |
| 1.2 机场精细化天气预报技术 |
| 1.3 机场终端(进近)区危险天气预报技术 |
| 1.4 航路危险天气预报技术 |
| 2 案例分析 |
| 2.1 台风山竹期间机场精细化预报 |
| 2.2 航路颠簸精细化预报 |
| 3 讨论与结论 |
（3）GRAPES＿Meso 3km模式及云分析系统在西北地区天气预报中的应用评估及水汽方案改进（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 GRAPES_Meso模式的应用研究现状 |
| 1.2.1 GRAPES_Meso模式的发展历程 |
| 1.2.2 GRAPES_Meso模式预报性能评估 |
| 1.3 云分析系统及应用现状 |
| 1.4 云微物理信息的重要性及相关研究 |
| 1.5 本文研究内容与结构 |
| 第二章 模式、资料和方法 |
| 2.1 GRAPES_Meso模式及其云分析系统简介 |
| 2.1.1 GRAPES_Meso模式 |
| 2.1.2 GRAPES_Meso模式云分析系统 |
| 2.2 13 次强降水过程简介 |
| 2.3 资料 |
| 2.4 预报检验方法 |
| 第三章 模式及云分析系统在西北地区天气预报中的应用评估 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.2 13 个强降水个例试验结果 |
| 3.2.1 降水预报检验 |
| 3.2.2 2 m温度、10 m风速预报检验 |
| 3.3 2018年7 月批量试验结果 |
| 3.3.1 降水预报检验 |
| 3.3.2 2 m温度、10 m风速预报检验 |
| 3.4 2018年7月10 日一次强降水过程个例检验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 构建适于西北地区的水汽调整方案 |
| 4.1 两种水汽调整方案的适用性评估 |
| 4.1.1 两种水汽调整方案简介 |
| 4.1.2 两种方案应用效果对比分析 |
| 4.2 西北地区水汽调整方案的构建 |
| 4.2.1 样本选取和RH-w关系统计 |
| 4.2.2 RH-w关系的修正 |
| 4.2.3 敏感性试验及结果分析 |
| 4.3 个例降水预报检验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 新水汽调整方案在西北地区的适用性评估 |
| 5.1 个例分析 |
| 5.2 多个例与批量试验评估 |
| 5.2.1 8 个强降水个例预报检验 |
| 5.2.2 7 月批量试验预报检验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）数值天气预报在广西的业务应用与进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 数值预报研究和发展 |
| 1.1 国内外研究进展概述 |
| 1.2 广西数值预报模式应用研究进展 |
| 2 数值天气预报产品在广西的应用 |
| 2.1 天气学释用方法 |
| 2.2 动力释用方法 |
| 2.3 统计学释用方法 |
| 2.4 人工智能和非线性模型的释用方法 |
| 2.5 综合集成方法 |
| 2.6 数值天气预报产品应用效果 |
| 3 数值模式检验评估 |
| 3.1 模式降水预报性能分析 |
| 3.2 模式温度预报性能分析 |
| 4 讨论与展望 |
（5）基于4DEnVar的全球地面观测资料陆气协同同化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要专有名词和缩写词列表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 资料同化方法研究进展 |
| 1.2.2 全球数值预报业务中地面资料同化进展 |
| 1.2.3 全球大气再分析中地面资料同化 |
| 1.2.4 地面资料同化方法研究进展 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.3.1 拟研究的问题 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第二章 全球大气和陆面弱耦合同化系统构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 GFS/GSI全球同化系统介绍 |
| 2.2.1 GSM全球大气预报模型介绍 |
| 2.2.2 GSI同化系统介绍 |
| 2.2.3 En KF集合同化系统介绍 |
| 2.3 地面观测资料的大气和陆面协同同化方案 |
| 2.3.1 美国GSI区域系统地面资料同化方案 |
| 2.3.2 英国气象局全球地面观测资料同化方案 |
| 2.3.3 本论文地面观测资料的大气和陆面协同同化方案 |
| 2.4 全球大气和陆面弱耦合同化系统构建 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 全球近地面气温、湿度和风同化系统构建与数值试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LETKF同化算法 |
| 3.3 局地化方案 |
| 3.3.1 观测空间局地化 |
| 3.3.2 状态变量局地化 |
| 3.4 集合样本产生策略 |
| 3.5 系统构建与数值试验 |
| 3.5.1 系统构建与试验设计 |
| 3.5.2 观测资料同化反馈数据分析 |
| 3.5.3 基于交叉验证方法进行独立评估 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 全球陆面数据同化系统构建与数值试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 陆面模式与驱动数据 |
| 4.3 基于2D-EnOI的土壤湿度分析 |
| 4.4 数值试验与结果分析 |
| 4.4.1 相关长度的确定 |
| 4.4.2 集合样本选取策略 |
| 4.4.3 试验设计与评估 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于GSI的地面观测资料大气同化方法与数值试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GSI同化算法 |
| 5.2.1 三维变分(3D-Var) |
| 5.2.2 三维集合变分混合同化(Hybrid-3DEnVar) |
| 5.2.3 四维集合变分混合同化(Hybrid-4DEnVar) |
| 5.3 地面气温、湿度和风场观测资料同化模块构建 |
| 5.4 地面资料大气同化的数值评估试验 |
| 5.4.1 试验设计 |
| 5.4.2 试验结果 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全球地面资料陆气协同同化试验及结果分析 |
| 6.1 试验设计 |
| 6.2 观测资料 |
| 6.3 对近地面气温0h与12h预报场影响分析 |
| 6.3.1 近地面气温0h与12h预报场 |
| 6.3.2 近地面湿度0h与12h预报场 |
| 6.3.3 近地面U风0h与12h预报场 |
| 6.3.4 近地面V风0h与12h预报场 |
| 6.4 对大气分析场与背景场的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 讨论与展望 |
| 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结果 |
（6）中国近代气象学科建制化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 第一节 选题依据与意义 |
| 一、选题依据 |
| 二、研究意义 |
| 第二节 国内外研究现状 |
| 一、科学学科史的研究 |
| 二、气象学史的研究 |
| 第三节 研究方案 |
| 一、研究目标 |
| 二、研究内容 |
| 三、拟解决的关键问题 |
| 四、创新之处 |
| 第四节 研究方法、资料来源与概念界定 |
| 一、研究方法 |
| 二、资料来源 |
| 三、概念界定 |
| 第一章 中国近代气象学科建制化的孕育背景与萌芽 |
| 第一节 中国古代气象科技的积累 |
| 一、古代气象知识 |
| 二、古代气象观测仪器 |
| 三、古代观象机构 |
| 第二节 西方近现代气象学科的发展 |
| 一、高校气象教育 |
| 二、气象科研体系 |
| 三、气象交流与国际合作 |
| 第三节 西方近代气象学的传入 |
| 一、气象译着及其启蒙作用 |
| 二、气象仪器的传入与观测 |
| 三、外人在华设立气象台站 |
| 四、传入动因 |
| 第二章 中国近代气象学科建制化的基本构建 |
| 第一节 近代气象教育为学科建制化的基石 |
| 一、晚清气象教育初露头角 |
| 二、高等院校气象学专业的发展与独立 |
| 三、气象教育范围的扩大 |
| 第二节 气象学科带头人职业化的引领 |
| 一、开创性人物打开近代气象学科新局面 |
| 二、各高校专业毕业生坚守气象岗位 |
| 三、气象训练班培养优秀人才扩大气象队伍 |
| 第三节 气象研究机构为学科建制化提供学术保障 |
| 一、具有科研性质的气象台站 |
| 二、专业性气象科研机构 |
| 第四节 气象学术共同体和阵地为学科发展搭建交流平台 |
| 一、中国气象学会成为学术共同体 |
| 二、气象期刊成为学术交流阵地 |
| 第三章 中国近代气象学科建制化的阶段分析 |
| 第一节 1862-1927年探索奠基期 |
| 一、建制化内容 |
| 二、标志性事件 |
| 三、阶段特征 |
| 第二节 1928-1943年黄金发展期 |
| 一、建制化内容 |
| 二、标志性事件 |
| 三、阶段特征 |
| 第三节 1944-1952年重塑升级期 |
| 一、建制化内容 |
| 二、标志性事件 |
| 三、阶段特征 |
| 第四章 中国近代气象学科建制化的影响因素 |
| 第一节 社会整体环境 |
| 一、相关学科近代化的推动 |
| 二、战争的影响 |
| 第二节 学科内在动力 |
| 一、国内气象人才的涌现 |
| 二、学科研究领域的拓展创新 |
| 三、国际合作的带动 |
| 第三节 行业需求牵引 |
| 一、农业气象的需要 |
| 二、天气预报的广泛应用 |
| 三、气象观测资料的收集与积累 |
| 结论 |
| 附录一 中国近代气象学科建制化大事年表 |
| 附录二 国立中央研究院气象研究所研究成果目录 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（7）欧洲业务集合预报系统进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 ECMWF全球业务集合预报历史沿革及发展概况 |
| 2 欧洲范围内主要有限区域业务集合预报系统发展与概况 |
| 2.1 SRNWP-PEPS短期数值天气预报“穷人”集合预报系统 |
| 2.2 SRNWP-EPS短期数值天气预报集合预报系统 |
| 2.3 欧洲范围内主要有限区域业务集合预报系统发展概况 |
| 3 仍存在问题、挑战及未来方向 |
（8）基于机器学习的气象智能算法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 问题切入与研究思路 |
| 1.4 本文的主要贡献与创新 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 相关基础 |
| 2.1 数值格点预报 |
| 2.2 地基云状分类 |
| 2.3 定量降水估测 |
| 2.4 深度时空网络 |
| 2.5 气象相关统计检验方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 格点预报的时空订正算法 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 数据准备 |
| 3.3 格点预报订正算法 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 气象统计学检验 |
| 3.6 天气学检验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 复杂地基云状分类算法研究 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 云状分类网络模型Cloud Form Net |
| 4.3 垂直能见度特征提取 |
| 4.4 主干网络设计 |
| 4.5 分类器及加权损失 |
| 4.6 模型训练 |
| 4.7 中国气象局测试 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于时空特征的雷达定量降水估测算法 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 数据分析与预处理 |
| 5.3 定量降水估测算法 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的论文专利 |
| 致谢 |
（9）第13章 预报和NWP应用100年进步（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 1919—1939年时代(时代1)—— 天气图和平流图解方法 |
| a 预报状态 |
| b 预报的科学认识 |
| c 预报提供者的“共同体” |
| d 预报应用 |
| e 预报交流和公共认知 |
| 3 1939—1956年时代(时代2)—— 航空时代 |
| a 预报状况 |
| b 用于预报的观测 |
| c 预报的科学认识 |
| d 数值天气预报成为可能 |
| e 预报交流 |
| 4 1956—1985年时代(时代 3)—— 用多种地图、图形和NWP预报 |
| a 预报状态 |
| b 预报所用的观测 |
| c 预报的科学认识 |
| d 预报提供者共同体 |
| e 本时代的数值天气预报 |
| f 数据同化——NWP的核心内容 |
| 5 1985—2018年(时代4)—— 现代化时代 |
| a 预报状态 |
| b 用于预报的观测 |
| c 预报的科学认识 |
| d 预报提供方共同体 |
| e 预报应用 |
| f 数值天气预报 |
| g 创新计算网格 |
| h 次网格尺度过程的参数化 |
| i 数据同化 |
| j 集合预报系统 |
| k 提升预报技巧 |
| l 再分析 |
| m 区域模式 |
| n 更高分辨率和耦合数据同化 |
| o 与气候模式的关系 |
| p 耦合模拟:NWP走向NEWP |
| q 计算和技术 |
| r 交流和公众理解的预报 |
| 6 预报的未来 |
| a 数据同化和观测 |
| b 可预报性和动力/物理/化学过程 |
| c 地球系统分量相互作用 |
| d 将所有放在一起:数值环境和天气预报应用 |
| e 更庞大的预报共同体:全球天气事业 |
（10）新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 大气动力学研究 |
| 2.1 大气适应过程的尺度理论 |
| 2.2 行星波动力学 |
| 2.3 大气环流及其异常现象 |
| 3 天气尺度天气特征研究 |
| 3.1 锋面 |
| 3.2 急流 |
| 3.3 低涡 |
| 3.4 华南前汛期暴雨 |
| 3.5 寒潮、雨雪冰冻天气 |
| 4 台风和热带天气研究 |
| 4.1 台风及热带大气动力学 |
| 4.1.1 台风 |
| 4.1.2 副热带高压 |
| 4.1.3 热带波动和MJO |
| 4.2 台风及热带大气过程观测研究 |
| 4.3 台风和热带大气过程数值预报技术 |
| 5 强对流天气研究 |
| 5.1 观测 |
| 5.2 发生发展特征和机理研究 |
| 5.3 预报和预警 |
| 6 数值天气预报及资料同化研究 |
| 6.1 数值天气预报模式的研究进展 |
| 6.2 业务数值天气预报的发展和应用 |
| 6.3 资料同化方法的研究 |
| 6.4 业务数值预报模式资料同化系统的发展 |
| 7 天气与气候、大气物理及环境交叉研究 |
| 7.1 气候变化背景下的天气长期演变特征 |
| 7.2 极端降水对未来气候暖化的响应研究 |
| 7.3 降水和雷暴的长期变化特征对空气污染的响应研究 |
| 7.4 降水和雷暴的短时变化对空气污染的响应研究 |
| 8 结语 |
四、航空中期数值天气预报业务系统问世（论文参考文献）
- [1]中央气象台全球中期数值预报业务系统的发展[J]. 沈学顺,陈起英,孙健,韩威,龚建东,李泽椿,王建捷. 气象, 2021(06)
- [2]中央气象台航空气象预报技术系统进展[J]. 杨波,蔡雪薇,刘鑫华,周康辉,张小玲,林隐静,毛旭,万子为. 气象科技进展, 2021(03)
- [3]GRAPES＿Meso 3km模式及云分析系统在西北地区天气预报中的应用评估及水汽方案改进[D]. 任绪伟. 兰州大学, 2021(09)
- [4]数值天气预报在广西的业务应用与进展[J]. 曾小团,翟舒楠,梁依玲,覃月凤,黄荣成,林振敏. 气象研究与应用, 2020(04)
- [5]基于4DEnVar的全球地面观测资料陆气协同同化研究[D]. 姜立鹏. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [6]中国近代气象学科建制化研究[D]. 钱馨平. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [7]欧洲业务集合预报系统进展[J]. 陈超辉,王勇,杜钧,何宏让,刘宇迪,姜勇强. 气象科技进展, 2020(02)
- [8]基于机器学习的气象智能算法研究[D]. 王胜春. 湖南师范大学, 2020
- [9]第13章 预报和NWP应用100年进步[J]. 史丹利·本杰明,JOHN M.BROWN,GILBERT BRUNET,PETER LYNCH,KAZUO SAITO,THOMAS W.SCHLATTER,贾朋群,李婧华. 气象科技进展, 2019(S1)
- [10]新中国成立70年来的中国大气科学研究:天气篇[J]. 孟智勇,张福青,罗德海,谈哲敏,方娟,孙建华,沈学顺,张云济,汪曙光,韩威,赵坤,朱磊,胡永云,薛惠文,马亚平,张丽娟,聂绩,周瑞琳,李飒,刘泓君,朱宇宁. 中国科学:地球科学, 2019(12)