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集合预报产品综合分析显示平台关键技术与实现

于连庆 李月安 高嵩 罗兵

于连庆, 李月安, 高嵩, 等. 集合预报产品综合分析显示平台关键技术与实现. 应用气象学报, 2015, 26(3): 369-377. DOI: 10.11898/1001-7313.20150313..
引用本文: 于连庆, 李月安, 高嵩, 等. 集合预报产品综合分析显示平台关键技术与实现. 应用气象学报, 2015, 26(3): 369-377. DOI: 10.11898/1001-7313.20150313.
Yu Lianqing, Li Yuean, Gao Song, et al. Research and implementation of ensemble forecast product analysis and display platform. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(3): 369-377. DOI:  10.11898/1001-7313.20150313.
Citation: Yu Lianqing, Li Yuean, Gao Song, et al. Research and implementation of ensemble forecast product analysis and display platform. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(3): 369-377. DOI:  10.11898/1001-7313.20150313.

集合预报产品综合分析显示平台关键技术与实现

DOI: 10.11898/1001-7313.20150313
资助项目: 

全国集合预报业务系统建设 一期

详细信息
    通信作者:

    于连庆, email: yulq@cma.gov.cn

Research and Implementation of Ensemble Forecast Product Analysis and Display Platform

  • 摘要: 针对集合预报方法在天气预报业务中的应用,开发了具有自主知识产权的集合预报产品综合分析显示平台。以集合预报模式输出数据量大、气象图表显示效率和质量要求高两个主要需求为出发点,采用客户端服务器架构设计。服务器端将原始数据转换为产品数据以提高客户端执行效率。该文详细分析了平台关键技术,针对数据延时问题,轮询式数据处理技术实时检查原始数据变化状态并更新产品,采用生产者消费者互斥方法解决多线程锁死问题。为提高图表美观程度,动态页面布局显示技术对所有图形要素进行分类, 并给出显示属性的抽象描述,结合图形渲染技术,实现了看图模式和出图模式的动态切换。该平台为预报员和服务决策者提供了宝贵的不确定性信息,在中小尺度极端天气预报、台风路径预报中发挥了重要作用。
  • 图  1  集合预报平台的组成结构

    Fig. 1  The architecture of ensemble forecast platform

    图  2  我国集合预报业务系统总体组织结构和数据操作流程

    Fig. 2  The structure of national ensemble forecast operation system and flow of ensemble data

    图  3  出图模式下的显示效果

    Fig. 3  The rendering result in map export view

    图  4  集合预报管理程序中的图像文件输出和数据文件管理功能

    Fig. 4  Product image export and file management features by the ensemble forecast management program

    图  5  集合预报平台在天气预报业务应用中显示箱须图时的运行实例

    Fig. 5  The box-whisker graphics rendered in ensemble forecast platform for weather forecast operation

    表  1  集合预报数据文件特征

    Table  1  Characteristics of ensemble forecast data

    特征 EC T639 GRAPES_MESO NCEP CMC
    数据格式 GRIB1 GRIB2 GRIB2 GRIB2 GRIB2
    预报时效/h 0~360 0~360 0~72 0~384 0~384
    延时/h 8~12 6 6 6~8 9~10
    成员数量 51 15 15 21 21
    分辨率 地面0.5°×0.5°,
    高空1°×1°
    0.28125°×0.28125° 0.15°×0.15° 1°×1° 1°×1°
    日数据量/GB 41.2 84.2 5.7 50 7.96
    天气要素 地面11个,
    高空7个
    地面24个,
    高空6个
    地面2个,
    高空5个
    地面27个,
    高空6个
    地面27个,
    高空6个
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  • [1] Epstein E S.Stochastic dynamic prediction.Tellus, 1969, 21(6):739-759. doi:  10.3402/tellusa.v21i6.10143
    [2] Leith S C.Theoretical skill of Monte Carlo forecasts.Mon Wea Rev, 1974, 102(6):409-418. doi:  10.1175/1520-0493(1974)102<0409:TSOMCF>2.0.CO;2
    [3] Tracton S M, Kalnay E.Operational ensemble prediction at the National Meteorological Center.Wea Forecasting, 1993, 8(3):379-398. doi:  10.1175/1520-0434(1993)008<0379:OEPATN>2.0.CO;2
    [4] Tracton S M, Du J.Short Range Ensemble Forecasting (SREF) at the National Center for Environmental Prediction//WMO Workshop on the Use of Ensemble Prediction.2000.
    [5] Molteni E, Buizza R, Palmer T N.The ECMWF ensemble prediction system:Meteorology and validation.Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 1996, 122:73-119. doi:  10.1002/(ISSN)1477-870X
    [6] Toth Z, Kalney E.Ensemble forecasting at NMC:The generation of purtabations.Bull Amer Meteor Soc, 1993, 74(12):2317-2330. doi:  10.1175/1520-0477(1993)074<2317:EFANTG>2.0.CO;2
    [7] Buizza R, Palmer T N.Impact of ensemble size on ensemble prediction.Mon Wea Rev, 1998, 126(9):2503-2518. doi:  10.1175/1520-0493(1998)126<2503:IOESOE>2.0.CO;2
    [8] Szungogh I, Toth Z. The effect of increased horizontal resolution on the NCEP global ensemble mean forecasts.Mon Wea Rev, 2002, 130(5):1125-1143. doi:  10.1175/1520-0493(2002)130<1125:TEOIHR>2.0.CO;2
    [9] 杜钧.集合预报的现状与前景.应用气象学报, 2002, 13(1):16-28. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020102&flag=1
    [10] 李泽椿, 陈德辉.国家气象中心集合数值预报业务系统的发展及应用.应用气象学报, 2002, 13(1):1-15. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20020101&flag=1
    [11] 段明铿, 王盘兴.集合预报方法研究及应用进展综述.南京气象学院学报, 2004, 27(2):279-288. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200402019.htm
    [12] 李俊, 杜钧, 王明欢, 等.中尺度暴雨集合预报系统研发中的初值扰动试验.高原气象, 2009, 28(6):1365-1375. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200906017.htm
    [13] 王晨稀, 姚建群, 梁旭东.上海区域降水集合预报系统的建立与运行结果的检验.应用气象学报, 2007, 18(2):173-180. doi:  10.11898/1001-7313.20070230
    [14] 陈静, 薛纪善, 颜宏.一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究.大气科学, 2005, 29(5):717-727. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200505004.htm
    [15] 黄小刚, 费建芳, 陆汉城.基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋路径集合预报研究.大气科学, 2007, 31(3):468-478. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200703009.htm
    [16] 张庆红, 张春喜, 张中锋, 等.热带气旋集合预报中的不确定性研究.地球物理学报, 2007, 50(3):701-706. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQWX200703006.htm
    [17] 陈法敬, 矫梅燕, 陈静.一种温度集合预报产品释用方法的初步研究.气象, 2011, 37(1):14-20. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2011.01.002
    [18] 王敏, 李晓莉, 范广洲, 等.区域集合预报系统2 m温度预报的校准技术.应用气象学报, 2012, 23(4):395-401. doi:  10.11898/1001-7313.20120402
    [19] 邓国, 龚建东, 陈静.国家级区域集合预报系统研发和性能检验.应用气象学报, 2010, 21(5):513-523. doi:  10.11898/1001-7313.20100501
    [20] 李月安, 曹莉, 高嵩, 等.MICAPS预报业务平台现状与发展.气象, 2010, 36(7):50-56. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2010.07.010
    [21] 吴焕萍, 罗兵, 王维国, 等.GIS技术在决策气象服务系统建设中的应用.应用气象学报, 2008, 19(3):380-385. doi:  10.11898/1001-7313.20080316
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-06
  • 修回日期:  2015-01-13
  • 刊出日期:  2015-05-31

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