ECMWF 数值预报模式简介
ECMWF模式降水预报与极端天气预报指数在暴雨预报中的评估与应用
ECMWF模式降水预报与极端天气预报指数在暴雨预报中的评估与应用季晓东;漆梁波【摘要】评估分析了欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)细网格模式(以下简称EC-thin)在长三角地区汛期(5—9月)的暴雨预报评分及ECMWF降水极端天气预报指数(EFI)对暴雨预警的指示作用.研究发现:(1)EC-thin降水和降水EFI对暴雨预报的ETS评分随着预报时效的延长而明显降低,在短时效内,细网格模式降水预报占优,超过60 h后,降水EFI的评分相对更好.(2)对EC-thin降水而言,在不同的预报时效采用不同的降水阈值来预报暴雨,可望达到最佳的评分效果.短期时效内该阈值随着预报时效的延长,大致从55 mm逐渐下降到35 mm.(3)对于降水EFI而言,12—36 h内EFI为0.65～0.7时,暴雨预报ETS评分最高.随着预报时效的延长逐渐下降,60—84 h内EFI为0.55～0.6时,暴雨预报ETS评分最高.(4)在不同预报时效内,采用合理的方式和阈值综合考虑EC-thin降水和降水EFI,可望得到更高的暴雨预报评分.【期刊名称】《暴雨灾害》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】8页(P566-573)【关键词】暴雨预报;ECMWF细网格模式;极端天气预报指数EFI;ETS评分【作者】季晓东;漆梁波【作者单位】上海中心气象台,上海 200030;上海中心气象台,上海 200030【正文语种】中文【中图分类】P338+.8引言随着气候变暖，暴雨发生频率和强度有增加的趋势，常常衍生的洪涝灾害对社会和生态的影响力和破坏力也越来越严重[1,2]，因此，探索提高暴雨预报的方法迫不及待。
随着数值天气预报的发展，高分辨数值模式产品在现代天气预报业务中已不可或缺[3]。
EC⁃MWF全球确定性模式（以下简称EC-thin）是最先进的数值天气预报模式之一，其对暴雨预报能力在持续上升[4,5]。
ECMWF高分辨率数值预报产品
ECMWF高分辨率数值预报产品附件2调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品清单(2016年8月)ECMWF高分辨率数值预报产品全部都可通过全国地面宽带网(CMANet)提供各省下载,每时次合计38、6 GB(含大气模式集合预报中国区域裁剪产品,不含大气模式集合延伸预报产品与季节模式预报产品)。
通过CMACast广播下发的ECMWF高分辨率数值预报产品包括大气模式产品与大气模式集合预报区域裁剪产品,每时次合计16、2 GB。
1一、调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品文件清单11.CMACast广播与下载文件名文件名模板:W_NAFP_C_ECMF_yyyyMMddhhmmss_P_ccSMMDDHHIImmddhhiiE[-ACHN]、bz2其中,2W:固定代码,用于指示产品文件采用的文件名格式。
NAFP:固定代码,用于指示通过数值分析预报模式获得的各种分析与预报产品。
C:固定代码,表示其后字段为产品中心的四码代号(CCCC)。
ECMF:固定代码,表示产品中心为ECMWF。
yyyyMMddhhmmss:文件发布时间,以国际时的年、月、日、时、分、秒表示。
P:固定代码,用于指示加工产品。
ccSMMDDHHIImmddhhiiE:ECMWF产品原文件名。
-ACHN:区域裁剪产品的文件名中包含-ACHN字段,表示中国区域产品。
bz2:固定代码,表示bzip2格式文件扩展名。
3二、调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品要素清单1大气模式确定性预报产品(HRES)1.1地面层分析场分辨率:0、125° x 0、125°区域:全球(0°E - 359、875°E,90°N - 90°S)11.2地面层预报场分辨率:0、125° x 0、125°区域:全球(0°E - 359、875°E,90°N - 90°S)21.3气压层分析场与预报场层次(19个):1000,950,925,900,850,800,700,600,500,400,300,250,200,150,100,70,50,20,10 hPa3分辨率:0、25°x 0、25°区域:60°E - 150°E,60°N - 10°S1.4模式层分析场与预报场分辨率:0、25° x 0、25°区域:60°E - 150°E,60°N - 10°S42海浪模式产品(HRES WAM)2.1海面层分析场与预报场分辨率:0、25° x 0、25°区域:全球(0°E - 359、875°E,90°N - 90°S)3大气模式集合预报产品(ENS)3.1地面层预报场分辨率:0、5° x 0、5°原始数据区域:40°E - 180°E,70°N - 10°S裁剪数据区域:40°E - 180°E,70°N - 10°S集合成员:0-50(0为控制预报,其余为扰动预报)【注:“集合成员编号”存储于每个变量场的number属性中。
NCEP、ECMWF及CMC全球集合预报业务系统发展综述
精品文档供您编辑修改使用专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，希望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
文档全文可编辑，以便您下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!同时，本团队为大家提供各种类型的经典资料，如办公资料、职场资料、生活资料、学习资料、课堂资料、阅读资料、知识资料、党建资料、教育资料、其他资料等等，想学习、参考、使用不同格式和写法的资料，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!And, this store provides various types of classic materials for everyone, such as office materials, workplace materials, lifestylematerials, learning materials, classroom materials, reading materials, knowledge materials, party building materials, educational materials, other materials, etc. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!NCEP、ECMWF及CMC全球集合预报业务系统进步综述随着气候变化的不息加剧和对气象猜测精度的不息提升需求，全球集合预报业务系统（Ensemble Prediction System，简称EPS）逐渐受到关注。
ECMWF-数值预报模式简介
式；承载数值模式计算、显示和通讯平台 驾驭观测、资料分析和数值模式发展和应 用的人才队伍
水圈
大气圈 人类圈
岩石圈
冰晶圈 /冰冻圈
生物圈
纷繁多样数值预报 产品
-什么会有差别？
分辨率不同 模式的表述的物理过程有差异 计算方案、网格、变量分布等
再分析资料分析的初值能代表大气实况吗？
Orography and Resolutions
14
fluxes.
Impact of Resolution on tropical cyclone forecast
For instance Typhoon Haiyan: forecasts from 4th, 5th and 6th November 2013, 0 U all from operational analysis.
ECMWF 数值预报 模式简介
气象预报的四个方面问题
*当前的天气或气候信息—完备的综合观测系统
完善的观测系统；资料信息识别；资料的综合处理（同化）
*天气或气候的演变规律—从资料得到新认识
从资料得到新认识；反映大气运动数学物理规律的微分方程 组。
*外力和强迫的变化—地形和边界强迫；太阳常数；引力等 *从已知预报未来的手段—完备的数值模
Stokes drift Stress
Adding active sea ice model
ECMWF-数值预报模式简介幻灯片
Future Earth System model and assimilation developments
Erland Källén, ECMWF
9
10
Solar and non solar fluxes, E-P
Roughness Air density
Gustiness Neutral wind
coupled model computes observation misfits in each outer iteration
SST computed in NEMO and constrained by relaxation
atmospheric and ocean increments are computed in parallel to correct the initial state
land
waves sea ice
Karl and Trenberth 2003
New coupled assimilation system (CERA) for the coupled Earth model:
•
atmospheric and ocean observations assimilated simultaneously
静力学平衡：运动的垂直尺 度远小于水平尺度的情况下 成立
25
基于连续方程的模式分类
非静力学模式根据模式中是否包含声波，分为： 滞（非）弹性（anelastic)模式
14
fluxes.
Impact of Resolution on tropical cyclone forecast
For instance Typhoon Haiyan: forecasts from 4th, 5th and 6th November 2013, 0 U all from operational analysis.
ECMWF 数值预报模式简介PPT课件
GSM T213 (60km)
.
6
MSM(10km)
RSM(20km)
ECMWF 致力于2016-2025 数值预报发展战略：
利用集合预报方法提前2周预报高影响天气事件 提前4周，无缝隙地预报大尺度系统形势和系统移动 提前1年预测全球范围的异常状况
.
7
研究和更丰富的知识 基于集合预报的分析和预报技术
Call to NEMO every hour (or 3 hours) with averaged accumulated
.
14
fluxes.
Impact of Resolution on tropical cyclone forecast
For instance Typhoon Haiyan: forecasts from 4th, 5th and 6th November 2013, 0 U all from operational analysis.
Currents Sea surface temperature
AtmosphericTCo1279/TCo639 Towards a fully coupled system
model (IFS) 9km/18km
(currently only operational in EPS)
Every IFS time step
.
13
* Calling sequence of the single executable
Simplified flow chart of the coupled model, here two time steps are
shown.
In reality, IFS/WAM coupling every IFS time step, but
利用ECMWF数值产品制作逐日温度预报
利用ECMWF数值产品制作逐日温度预报梁伟群;王吉贤;张永成;王伟红【摘要】结合欧洲数值预报产品(Ecmwf)20:00 850 hPa的温度场,按照预报员制作天气要素预报过程中的基本思路,通过"温度格点差值"→"形势分析"→"天气分型"→"格点差值订正"的方法和步骤,实现了对单站最高、最低温度的经验预报,有很大的适用性.利用VB编程,实现单站温度预报的程序化、数字化、自动化.【期刊名称】《黑龙江气象》【年(卷),期】2010(027)002【总页数】3页(P30-32)【关键词】温度预报;天气分型;差值订正;自动化;VB编程【作者】梁伟群;王吉贤;张永成;王伟红【作者单位】双鸭山市气象局,黑龙江双鸭山155100;黑龙江省气象局,黑龙江哈尔滨150001;双鸭山市气象局,黑龙江双鸭山155100;双鸭山市气象局,黑龙江双鸭山155100【正文语种】中文【中图分类】P457.3温度预报是天气预报的重要项目之一，也是天气预报的主要内容。
目前国内多采用模式预报和卡尔曼滤波方法进行温度预报，还有采用多极相似等方法进行温度预报。
由于影响气温变化的因素较多，也很复杂，如天气形势背景、影响系统、天空状况等气象因素，又如地理环境、季节、人为因素等非气象因素。
综合考虑这些因素，我们通过“温度格点差值”→“形势分析”→“天气分型”→“格点差值订正”的方法和步骤，实现了双鸭山市温度预报的本地化、程序化、数字化、自动化。
由于欧洲中心的数值预报产品（Ecmwf）有较高的准确率，且稳定性好，资料积累时间相对较长；而自动气象站系统则为各基层台站提供了自动化的探测手段，其探测结果详尽准确，具有很强的时效性。
因此，我们在精细化温度预报研究中，采用以数值预报产品为基础的技术路线，数值预报格点资料选用Ecmwf的08：00和20：00 850 hPa的格点资料，网格范围选取（130°～132.5°）E、（45°～47.5°）N内的格点，格点间距为2.5个经度，利用内插计算双鸭山本站的格点值。
ECMWF高分辨率数值模式对广安地区暴雨预报性能检验分析
ECMWF高分辨率数值模式对广安地区暴雨预报性能检验分析王平【摘要】为了解ECMWF高分辨率数值预报模式(以下简称“ECMWF”)对广安地区暴雨的预报性能,提高预报质量。
利用ECMWF模式资料、广安地区4个国家观测站和160个区域自动站的逐日降水资料,对2015—2017年广安地区出现的34次中雨及以上量级降水(其中14次暴雨)天气过程进行分析。
结果表明:直接以ECMWF暴雨预报结果进行暴雨预报,易出现漏报,评分质量较低。
当ECMWF预报满足:中、短期均预报降水R≥50mm;中期预报R≥25mm、短期预报R≥50mm;中期预报R≥50mm、短期预报R≥25mm;中、短期均预报R≥35mm 4个订正条件之一时,进行订正预报暴雨,评分高,空、漏报率低,命中率高,可有效提高暴雨预报质量。
同时,ECMWF在暴雨的持续时间、强降水时段、落区和面雨量预报中均有良好的预报指导意义。
【期刊名称】《中低纬山地气象》【年(卷),期】2018(042)006【总页数】6页(P44-49)【关键词】高分辨率数值模式;暴雨;检验【作者】王平【作者单位】[1]四川省广安市气象局,四川广安638500【正文语种】中文【中图分类】P457.61 引言暴雨是一种多发性的灾害性天气，常引发城市内涝、山洪、泥石流等次生灾害，造成人民生命财产的巨大损失。
数值预报产品的检验是天气预报科研和业务中的重要环节，利用科学有效的方法，结合预报业务规范要求，对数值预报产品进行检验分析，为预报员科学使用数值预报产品提供重要参考依据，从而对灾害性天气做出准确预报和决策服务提供有力支撑[1-3]。
ECMWF发展迅速，是一线天气预报员的主要参考工具。
国内外专家对ECMWF 降水预报研究分析做了大量工作[4-5]。
龙柯吉[6]等利用EC集合预报极端降水指数的阈值，研究了四川盆地夏季暴雨落区的预报，通过合适的阈值选取，提高了暴雨落区的预报技巧；翟振芳[7]等对安徽地区ECMWF数值模式降水的预报性能进行检验，结果表明ECMWF模式仅对72h时效内暴雨有较小的预报技巧。
ECMWF 数值预报模式简介
Wave model (ECWAM)
All configurations Ensemble FC future operational
Single executable
Currents
Sea surface temperature
Ice concentration
Orographic effects are better captured by higher resolution models. The surface parameters such as Tsurf might be predicted more realistically by those models.
14
fluxes.
Impact of Resolution on tropical cyclone forecast
For instance Typhoon Haiyan: forecasts from 4th, 5th and 6th November 2013, 0 U all from operational analysis.
Ocean model (NEMO)
ORCA1_Z42
11
Solar and non solar fluxes, E-P
Atmospheric TCo1279/TCo639 model (IFS) 9km/18km
Towards
a
coupled
system
Roughness Air density
如何实现目标：
➢Observations ➢ High resolution ensemble ➢ Earth-system ➢ Scalability ➢ Funding ➢ People
天气预报的数值模拟与预报技术研究
天气预报的数值模拟与预报技术研究天气预报是现代社会不可或缺的一项服务，在保障人民群众生产生活安全和社会经济发展中发挥着重要作用。
随着计算机科学技术的发展，数值模拟成为天气预报的重要手段之一。
本文将从数值模拟的基本概念、数值模拟的发展、数值模拟的应用以及未来数值模拟的发展趋势等几个方面探讨天气预报的数值模拟与预报技术研究。
一、数值模拟的基本概念数值模拟是指利用数值计算方法对某个物理问题进行模拟计算。
在天气预报中，数值模拟是指使用计算机模拟气象系统的运动和演化，利用大气动力学、热力学、辐射传输和化学反应等基本方程组，通过离散化的方法，将大气等复杂自然系统分解成一系列小区域进行精细计算，从而得出天气预报结果。
数值模拟的基本核心是数值模型。
数值模型是一个描述不同空间、时间尺度内气象变量的数学模型，是进行数值模拟的基础。
数值模型可以分为大气动力学模型、数值天气预报模型、高分辨率模型等。
其中数值天气预报模型是常用的数值模型之一，而国内最常使用的数值天气预报模型是中国气象局数值预报模式（CMA）。
二、数值模拟的发展数值模拟在天气预报中的应用可以追溯到20世纪50年代。
当时，美国气象学家Richardson开始尝试运用数学方法对天气系统进行模拟计算，从而开创了数值天气预报模型的研究之路。
60年代，英国气象学家Phillips最早提出了以质量守恒为基础的数值预报基本方程，并通过计算机模拟得到了第一批数值预报结果。
70年代初，欧洲气象中心（ECMWF）正式建立，开发出了世界上最早的数值天气预报模型，这标志着数值预报技术开始进入现代化。
近年来，人工智能技术在气象预报中得到了广泛应用。
例如，利用深度学习算法，可以更准确地预测沙尘暴、风暴等极端天气事件。
此外，基于云计算技术，国内外多个气象机构开发了自己的数值天气预报模型，实现了数值预报结果的快速更新和高精度预报。
三、数值模拟的应用数值模拟在天气预报中的应用已经非常广泛，可以预测天气变化趋势、降水、风、温度等气象要素。
ECMWF数值预报模式简介演示课件
* Calling sequence of the single executable
Simplified flow chart of the coupled model, here two time steps are shown. In reality, IFS/WAM coupling every IFS time step, but Call to NEMO every hour (or 3 hours) with averaged accumulated
ECMWF 数值预报 模式简介
1
气象预报的四个方面问题
*当前的天气或气候信息—完备的综合观测系统
完善的观测系统；资料信息识别；资料的综合处理（同化）
*天气或气候的演变规律—从资料得到新认识
从资料得到新认识；反映大气运动数学物理规律的微分方程 组。
*外力和强迫的变化—地形和边界强迫；太阳常数；引力等 *从已知预报未来的手段—完备的数值模
Currents Sea surface temperature
AtmosphericTCo1279/TCo639 Towards a fully coupled system
model (IFS) 9km/18km
(currently only operational in EPS)
Every IFS time step
Turbulent energy
Stokes drift Stress
Ocean model (NEMO)
ORCA1_Z42
12
Solar and non solar fluxes, E-P
Atmospheric model (IFS)
Towards a coupled system
ECMWF 数值预报模式简介-文档资料
Ocean model (NEMO)
ORCA1_Z42
11
Solar and non solar fluxes, E-P
Atmospheric TCo1279/TCo639 model (IFS) 9km/18km
Towards
a
coupled
system
Roughness Air density
ECMWF 数值预报 模式简介
1
气象预报的四个方面问题
*当前的天气或气候信息—完备的综合观测系统
完善的观测系统；资料信息识别；资料的综合处理（同化）
*天气或气候的演变规律—从资料得到新认识
从资料得到新认识；反映大气运动数学物理规律的微分方程 组。
*外力和强迫的变化—地形和边界强迫；太阳常数；引力等 *从已知预报未来的手段—完备的数值模
GSM T213 (60km)
6
MSM(10km)
RSM(20km)
ECMWF 致力于2016-2025 数值预报发展战略： 利用集合预报方法提前2周预报高影响天气事件 提前4周，无缝隙地预报大尺度系统形势和系统移动 提前1年预测全球范围的异常状况
7
研究和更丰富的知识 基于集合预报的分析和预报技术
All configurations Ensemble FC
Singleห้องสมุดไป่ตู้executable
Wave model (ECWAM) 14km/28km
Every coupling time step (1 or 3 hours)
Ensemble systems only: - Medium range forecast - Monthly forecast - Seasonal forecast
ECMWF模式气温预报在云浮地区的释用及检验
ECMWF模式气温预报在云浮地区的释用及检验
曾繁威;莫贤清
【期刊名称】《广东气象》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】对2020—2022年ECMWF模式云浮地区的气温预报进行释用,并利用云浮4个国家气象观测站实况数据进行检验。
结果表明:(1)ECMWF模式的最低气温预报优于最高气温预报,MOS对最高气温订正优于最低气温。
(2)逐月气温预报中,MOS均优于DMO,MOS能较好订正系统误差。
(3)ECMWF模式DMO最高气温预报在云浮站偏差最大,最低气温预报在罗定站偏差最大;MOS相对DMO有效减小站间差异。
(4)降水天气时,DMO最高气温预报偏差增大,MOS订正幅度降低;MOS对最低气温订正幅度不受降水与否影响。
(5)高温天气时,MOS对最高气温的预报能力优于非高温天气;低温天气时,MOS最高气温预报出现负订正。
【总页数】5页(P56-60)
【作者】曾繁威;莫贤清
【作者单位】云浮市气象局
【正文语种】中文
【中图分类】P45
【相关文献】
1.ECMWF模式气温预报在青岛地区的检验与评估
2.安庆地区ECMWF细网格降水预报的质量检验与释用
3.ECMWF高分辨率数值模式对广安地区气温预报性能
检验分析4.辽宁地区ECMWF模式气温预报检验及误差订正研究5.ECMWF模式对2020年冬季广东气温预报的时空检验
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
ECMWF高分辨率数值预报产品
附件2调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品清单（2016年8月）ECMWF高分辨率数值预报产品全部都可通过全国地面宽带网（CMANet）提供各省下载，每时次合计 GB（含大气模式集合预报中国区域裁剪产品，不含大气模式集合延伸预报产品和季节模式预报产品）。
通过CMACast广播下发的ECMWF高分辨率数值预报产品包括大气模式产品和大气模式集合预报区域裁剪产品，每时次合计 GB。
一、调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品文件清单注：1.CMACast广播和下载文件名文件名模板：W_NAFP_C_ECMF_yyyyMMddhhmmss_P_ccSMMDDHHIImmddhhiiE[-ACHN].bz2其中，W：固定代码，用于指示产品文件采用的文件名格式。
NAFP：固定代码，用于指示通过数值分析预报模式获得的各种分析和预报产品。
C：固定代码，表示其后字段为产品中心的四码代号（CCCC）。
ECMF：固定代码，表示产品中心为ECMWF。
yyyyMMddhhmmss：文件发布时间，以国际时的年、月、日、时、分、秒表示。
P：固定代码，用于指示加工产品。
ccSMMDDHHIImmddhhiiE：ECMWF产品原文件名。
-ACHN：区域裁剪产品的文件名中包含-ACHN字段，表示中国区域产品。
bz2：固定代码，表示bzip2格式文件扩展名。
二、调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品要素清单1大气模式确定性预报产品（HRES）1.1地面层分析场分辨率：° x °区域：全球（0°E - °E，90°N - 90°S）要素数：181.2地面层预报场分辨率：° x °区域：全球（0°E - °E，90°N - 90°S）要素数：33(0-8)：0=无降水1=雨3=冻雨5=雪6=湿雪7=雨夹雪8=冰粒1.3气压层分析场和预报场层次（19个）：1000，950，925，900，850，800，700，600，500，400，300，250，200，150，100，70，50，20，10 hPa 分辨率：° x °区域：60°E - 150°E，60°N - 10°S要素数：91.4模式层分析场和预报场分辨率：° x 0. 25°区域：60°E - 150°E，60°N - 10°S要素数：42海浪模式产品（HRES WAM）2.1海面层分析场和预报场分辨率：° x °区域：全球（0°E - °E，90°N - 90°S）要素数：43大气模式集合预报产品（ENS）3.1地面层预报场分辨率：°x °原始数据区域：40°E - 180°E，70°N - 10°S裁剪数据区域：40°E - 180°E，70°N - 10°S集合成员：0-50（0为控制预报，其余为扰动预报）【注：“集合成员编号”存储于每个变量场的number属性中。
ECMWF 数值预报模式简介
Blue: old operational HRES configuration (16 km)
Green: experimental: new HRES configuration (10km)
15
2021/6/16
Impact of Coupling on tropical cyclone forecast
13
ORCA0.25°_Z75
2021/6/16
* Calling sequence of the single executable
Simplified flow chart of the coupled model, here two time steps are
shown.
In reality, IFS/WAM coupling every IFS time step, but
*从已知预报未来的手段—完备的数值模
式；承载数值模式计算、显示和通讯平台
驾驭观测、资料分析和数值模式发展和应
用的人才队伍 2
2021/6/16
水圈
大气圈 人类圈
岩石圈
冰晶圈 /冰冻圈
3
生物圈
2021/6/16
纷繁多样数值预报 产品
-什么会有差别？
4
2021/6/16
分辨率不同 模式的表述的物理过程有差异 计算方案、网格、变量分布等
Ocean model (NEMO)
ORCA1_Z42
11
2021/6/16
Solar and non solar fluxes, E-P
Atmospheric TCo1279/TCo639 model (IFS) 9km/18km
Towards
ECMWF高分辨率数值预报产品
附件2调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品清单（2016年8月）ECMWF高分辨率数值预报产品全部都可通过全国地面宽带网（CMANet）提供各省下载，每时次合计 GB（含大气模式集合预报中国区域裁剪产品，不含大气模式集合延伸预报产品和季节模式预报产品）。
通过CMACast广播下发的ECMWF高分辨率数值预报产品包括大气模式产品和大气模式集合预报区域裁剪产品，每时次合计 GB。
11一、调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品文件清单122注：1.CMACast广播和下载文件名文件名模板：W_NAFP_C_ECMF_yyyyMMddhhmmss_P_ccSMMDDHHIImmddhhiiE[-ACHN].bz2其中，W：固定代码，用于指示产品文件采用的文件名格式。
NAFP：固定代码，用于指示通过数值分析预报模式获得的各种分析和预报产品。
C：固定代码，表示其后字段为产品中心的四码代号（CCCC）。
ECMF：固定代码，表示产品中心为ECMWF。
yyyyMMddhhmmss：文件发布时间，以国际时的年、月、日、时、分、秒表示。
P：固定代码，用于指示加工产品。
ccSMMDDHHIImmddhhiiE：ECMWF产品原文件名。
-ACHN：区域裁剪产品的文件名中包含-ACHN字段，表示中国区域产品。
33bz2：固定代码，表示bzip2格式文件扩展名。
44二、调整后的ECMWF高分辨率数值预报产品要素清单1大气模式确定性预报产品（HRES）1.1地面层分析场分辨率：° x °区域：全球（0°E - °E，90°N - 90°S）要素数：1811.2地面层预报场分辨率：° x °区域：全球（0°E - °E，90°N - 90°S）要素数：332233(0-8)：0=无降水1=雨3=冻雨5=雪6=湿雪7=雨夹雪8=冰粒kg*m-344551.3 气压层分析场和预报场层次（19个）：1000，950，925，900，850，800，700，600，500，400，300，250，200，150，100，70，50，20，10 hPa 分辨率：° x°区域：60°E - 150°E ，60°N - 10°S 要素数：91.4模式层分析场和预报场分辨率：° x 0. 25°区域：60°E - 150°E，60°N - 10°S要素数：42海浪模式产品（HRES WAM）2.1海面层分析场和预报场分辨率：° x °66要素数：43大气模式集合预报产品（ENS）3.1地面层预报场分辨率：°x °原始数据区域：40°E - 180°E，70°N - 10°S裁剪数据区域：40°E - 180°E，70°N - 10°S集合成员：0-50（0为控制预报，其余为扰动预报）【注：“集合成员编号”存储于每个变量场的number属性中。
ECMWF和GFS模型
ECMWF和GFS模型模型狂热：ECMWF 和 GFS 模型是什么，它们为什么不同？由 / 2019年12⽉18⽇ /这篇⽂章是我们的Model Mania系列⽂章的第三篇，希望为那些没有严格⼤⽓科学背景的⼈简要介绍天⽓模型。
在前两篇⽂章中，我解释/它们如何⼯作以及。
这篇⽂章将深⼊探讨两个最著名的天⽓模型，GFS 和 ECMWF。
这些都是全球模型，这意味着它们都试图服务于相同的⽬的（提前 3-10 天预测⼤规模天⽓模式），但它们有何不同以及为何不同？GFS 是美国政府在国家海洋和⼤⽓管理局 (NOAA) 及其附属机构的领导下运⾏的全球模型。
GFS 模型由美国纳税⼈资助，这意味着任何想要它的⼈都可以免费获得它的预测输出。
如果您想从 GFS 模型中获得新鲜的原始输出数据，您可以。
虽然原始数据是免费提供的，但使这些数据对最终⽤户有⽤需要⼤量的后处理，其中原始数据被“按摩”成⽐模型⽣成的 1 和 0 字符串更容易被⼈类识别的格式本⾝。
您在和看到的地图和图表使⽤我们的⽓象学家和程序员开发的后处理算法⽣成。
ECMWF 也是⼀个全球模式，但它不是由美国政府管理，⽽是由⼀个独⽴的政府间实体管理，并得到 34 个欧洲国家的⽀持。
请注意，这⾥的命名法有点混乱，但 ECMWF 代表欧洲中期天⽓预报中⼼，是组织和模型的名称。
ECMWF 该组织的成⽴⽅式意味着他们可以并且确实为他们的预测数据收费，尽管国际法规定其中⼀些（归类为 WMO-Essential）可⽤于公共利益。
如果您访问⼤多数免费天⽓模型站点，您将看到的唯⼀ ECMWF 数据是 WMO-Essential，它仅包含少量分辨率⾮常低的参数。
在撰写本⽂时，除了我们的⽹站之外，我们还没有发现任何⽹站可以让您免费查看全分辨率 ECMWF 数据。
然后应⽤您的后处理算法使其可⽤于⼈类。
或者，您可以让我们为您处理，并在或查看最新的 ECMWF 输出。
既然您知道每个模型的负责⼈以及对其信息的访问有何不同，您可能想知道他们的预测有何不同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
from day 0 since 2013
ORCA1_Z42
Solar and non solar fluxes, E-P
Roughness Air density
Gustiness
Ice concentration
Ice concentration
atmECoEMsapWrthhFeromcecooeudapenlelsd land wavessea ice
Karl and Trenberth 2003
New coupled assimilation system (CERA) for the coupled Earth model:
•
atmospheric and ocean observations assimilated simultaneously
• Work is ongoing on using a higher resolution ocean components (ORCA025z75) planned for end of 2016 in the Ensemble forecasts and later in the High resolution system.
reloacxeaatnion increments are
comanpaulytesids in dpyanraamlleiclatloly cocnosrisrteecnttthweith
Conclusions:
• ECMWF has a coupled atmosphere-wave-ocean circulation forecasting system, currently operational in the Ensemble Prediction System.
window that assimilates simultaneously
atmospheric and ocean observations coupled model
computes
SSTobcsoemrvpauttieodn in miNsfEitMsOinanedach aoctmountoesstrpriahtieenrreiacdtiaobnnyd
1
r
p
fu
u2
tan r
vw r
F
曲率项
dw dt
1
p r
f~u
g
u2
v2 r
Fr
d dt
(r
1
cos
u
1
r
v
wr 2 r 2r
)
0
c
p
dT dt
RT p
dp dt
Q
p RT
d dt
t
u a cos
v a
w
z
t
(V
)
重力不是指向地心，等位势面也不是球面。
模式的分类
非静力学模式
•
ocean observations can impact atmospheric estimate and conversely
•
CERA-20C reanalysis in production (1900-2010)
Coupled assimilation system (CERA)
EDA variational approach with a 24-hour
如何实现目标：
➢ Observations ➢ High resolution ensemble ➢ Earth-system ➢ Scalability ➢ Funding ➢ People
（引自 Erland Källén，“Earth system modelling for seamless prediction” ECMWF
GSM T213 (60km)
MSM(10km)
RSM(20km)
ECMWF 致力于2016-2025 数值预报发展战略：
利用集合预报方法提前2周预报高影响天 气事件
提前4周，无缝隙地预报大尺度系统形势 和系统移动
提前1年预测全球范围的异常状况
研究和更丰富的知识 基于集合预报的分析和预报技术
Turbulent energy
Stokes drift Stress
Currents Sea surface temperature
Towards a coupled system
All configurations Ensemble FC future operational
Single executab
TCo1279/TCo639Towards a fully coupled system (currently only operational in
9km/18km
EPS)
Every
All configurations Ensemble FC
IFS
Single executab
time step 14km/28km
In reality, IFS/WAM coupling every IFS time step, but
14 Call to NEMO every hour (or 3 hours) with averaged accumulated fluxes.
Impact of Resolution on tropical cyclone forecast
Roughness Air density
Gustiness
Turbulent energy
Stokes drift Stress
Currents
Sea surface temperature
TCo91k2m7/91/8TkCmo6T3ow9ards a coupled system
All configurations Ensemble FC
差分方法：就是在离散的网格点上，以差 商代替微商，求解微分方程的方法。
有限差分
谱方法
关于有限差分与谱方法的图例
混淆误差
采样值
|
|
|
n-1 n n+1
从物理上考虑，差分的精度还与采样点密—即网格，与要 素在采样区的变化分布有关。即采样数据是否能有代表性
。
离散网格所能表示的最短波长 上表中当L/ x =2时，即两倍格距波，R=0，误差 100%，因此，离散网柜完全不能表示两倍格距以下的 短波。如格距为100km，则你只能预报出200km以上的 天气系统。
式；承载数值模式计算、显示和通讯平台 驾驭观测、资料分析和数值模式发展和应 用的人才队伍
水圈
大气圈 人类圈
岩石圈
冰晶圈 /冰冻圈
生物圈
纷繁多样数值预报 产品
-什么会有差别？
分辨率不同
模式的表述的物理过程有差异
计算方案、网格、变量分布等
再分析资料分析的初值能代表大气实况吗 ？
Orography and Resolutions
滞弹性模式
滞弹性模式 u v w 0
x y z
弹性模式
准可压模式 u v w 0
t x y z
完全可压模式 u v w 0 t x y z
数值计算方案
大气运动方程组是一套复杂的非线性 方程组，目前，还没有理论解存在，只能 借助数值方法求解。
数值方法有很多，目前气象上用的主要用 的是差分方法、谱方法、有限元法等。
yphoon Haiyan: forecasts from 4th, 5th and 6th Nove all from operational analysis.
min MSLP (9h5P0a)
900
Typhoon Haiyan at
Black: estimated from peak intensity on November 7, 2013 observations
最短的波1.，5倍2倍格格距距波波
3倍格距波
1.5倍格距波被当成3倍格距的波 混淆误差会把小于2倍格距的波歪曲为2倍格距以上的波。
因此混淆误差主要集中在2~4倍格距间。 预报员会在什么情况下遇到“混淆误差”？
拉格朗日和半拉格朗日方法
拉格朗日和半拉格朗日方法是从另外一个角度来求取平流
方c程的u解c。 0
• There is a clear benefit in coupling the different models, but it creates new challenges in determining what physical parameters need to be exchanged.
Black: estimated from observations
Green: old operational HRES
Climate reanalyses for the coupled earth model
ECMWF coupled Earth model for medium-range weather forecasting
Red: old operational Ensemble
Impact of Coupling on tropical cyclone forecast
ce Typhoon Neoguri: forecasts from 6 July 2014, 0 U
min MSLP (9h5P0a)
900
Neoguri affecting Okinawa on July 8, 2014
静力学模式
du 1 p DIF u
dt x
dv 1 p DIF v