区域集合预报扰动结构特征分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

区域集合预报是提高数值天气预报准确性和可靠性的重要手段，其核心思想是通过对模式初始条件或物理参数进行扰动，生成多个预报成员，以表征预报的不确定性。

扰动结构特征，即集合成员之间差异的空间分布和演变规律，直接影响着集合预报的性能。

深入研究区域集合预报扰动结构特征，对于优化集合预报系统、提高预报质量具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着数值天气预报技术的发展，区域集合预报系统已成为精细化气象预报业务的indispensable工具，其扰动结构特征分析也逐渐成为研究热点。

1. 国内研究现状

国内学者在区域集合预报扰动结构特征方面开展了一系列研究，取得了重要进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以区域集合预报系统为基础，利用多个个例的预报数据，分析不同天气过程的扰动结构特征，并探讨其对预报性能的影响。

具体研究内容包括：
1.区域集合预报系统和资料介绍:介绍所采用的区域集合预报系统，包括模式配置、分辨率、预报区域等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.收集和处理数据：收集区域集合预报产品的历史预报数据，并对数据进行质量控制和预处理，例如剔除异常值、插值到统一格点等。

同时，收集同期气象观测数据和再分析资料，用于验证和评估集合预报性能。

2.分析扰动结构特征：利用统计分析和可视化方法，分析不同天气过程的扰动结构特征。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.区域性特征:针对特定区域的集合预报系统进行扰动结构特征分析，相较于以往针对全球模式的研究，更具区域针对性和精细化程度。

2.多尺度分析:从天气尺度到中尺度对流系统，分析不同尺度天气过程的扰动结构特征，并进行对比分析，以揭示不同尺度天气过程对扰动结构特征的影响。

3.定量化评估:采用定量化的指标和方法，分析扰动结构特征与集合预报性能之间的关系，为优化集合预报系统提供更直接的参考依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张涵斌,陈静,薛峰,等.集合预报扰动方法研究进展[j].气象学报,2019,77(04):625-644.

2. 李俊,陈静,王晨稀,等.grapes区域集合预报扰动方案的改进试验[j].气象学报,2021,79(05):865-880.

3. 智协飞,张宇,朱格利,等.一种改进的ecmwf短期集合预报降水的统计降尺度方法[j].气象学报,2021,79(03):452-468.