【摘要】：21世紀(jì)以來(lái),混合(Hybrid)同化方法以其顯著的優(yōu)勢(shì)逐漸成為同化研究熱點(diǎn),該方法在三維變分(3DVAR)同化方法的基礎(chǔ)上引入了“流依賴”的背景誤差協(xié)方差。由于大氣系統(tǒng)的真實(shí)背景誤差是隨天氣流型而變的,而3DVAR同化方法的背景誤差協(xié)方差是靜態(tài)的,Hybrid同化方法彌補(bǔ)了該不足,因此理論上優(yōu)于3DVAR。衛(wèi)星散射計(jì)資料以其時(shí)空分辨率高、覆蓋面積廣、觀測(cè)可連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)成為全球海面風(fēng)場(chǎng)資料的重要來(lái)源,HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)資料是由我國(guó)自主研發(fā)的HY-2A衛(wèi)星搭載的散射計(jì)提供,該資料的出現(xiàn)豐富了稀缺的海面風(fēng)場(chǎng)資料,為充分利用有限的海面風(fēng)場(chǎng)資料來(lái)改進(jìn)數(shù)值預(yù)報(bào)初始場(chǎng),選取了該資料作為本文觀測(cè)資料。本文旨在研究Hybrid和3DVAR兩種同化方法同化HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)風(fēng)資料是否能夠改善初始場(chǎng)以及提高模式預(yù)報(bào)能力,同時(shí)對(duì)比分析兩種同化方法哪種更優(yōu)�；谝陨涎芯磕康�,本文開展了相應(yīng)工作,并得到了初步結(jié)論,如下：(1)使用FNL全球分析資料和浮標(biāo)資料分別對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)風(fēng)資料進(jìn)行了檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果表明,HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)風(fēng)數(shù)據(jù)精度滿足同化試驗(yàn)要求。此外,還對(duì)該散射計(jì)風(fēng)資料進(jìn)行了有效的質(zhì)量控制。(2)選取了“蘇力(Soulik,201307)"和“菲特(Fitow,201323)'’為本文試驗(yàn)個(gè)例,分別設(shè)計(jì)了三組對(duì)比試驗(yàn)：控制試驗(yàn)(Ctrl試驗(yàn))為不同化觀測(cè)資料,直接使用集合平均作為初始場(chǎng)進(jìn)行72小時(shí)預(yù)報(bào)；3DVAR和Hybrid試驗(yàn)分別是以集合平均作為背景場(chǎng),使用3DVAR和Hybrid同化方法同化HY-2A SCAT風(fēng)數(shù)據(jù),然后進(jìn)行了 72h的預(yù)報(bào)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：(a)初始場(chǎng)的調(diào)整結(jié)果表明,使用兩種同化方法對(duì)初始場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整所產(chǎn)生的效果在不同的個(gè)例中、對(duì)于不同的診斷量不盡相同。整體而言,HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)風(fēng)資料的引入對(duì)于“蘇力”的初始場(chǎng)起到了一定的改善作用,對(duì)于“菲特”的初始場(chǎng)改善不大,同時(shí)Hybrid同化效果要優(yōu)于3DVAR方法。(b)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)結(jié)果顯示,采用兩種方法同化HY-2A SCAT風(fēng)數(shù)據(jù)得到的初始場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)均起到了正效應(yīng)。在兩個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例試驗(yàn)中,對(duì)于移動(dòng)路徑的改善均較為明顯,改進(jìn)率可高達(dá)40%以上,且Hybrid同化方法的效果均優(yōu)于3DVAR;對(duì)于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度(最低壓和最大風(fēng)速)的改善相對(duì)較弱,改進(jìn)率多數(shù)低于10%,且3DVAR的同化方法產(chǎn)生的效果優(yōu)于Hybrid�？梢�,HY-2A SCAT風(fēng)數(shù)據(jù)的加入對(duì)路徑以及強(qiáng)度預(yù)報(bào)均起到了較好的優(yōu)化作用,但Hybrid同化方法中的“流依賴”的背景誤差協(xié)方差的引入只能夠較好地改善路徑預(yù)報(bào)結(jié)果,對(duì)強(qiáng)度預(yù)報(bào)沒有優(yōu)化作用。(c)本文分別采用了三種隨機(jī)擾動(dòng)生成方法(Monte Carlo、Random-CV和ETKF)生成集合擾動(dòng),進(jìn)而得到三種集合平均。試驗(yàn)結(jié)果表明,三種擾動(dòng)生成方案產(chǎn)生的效果雖各不相同,但差異都不大。
【圖文】：

２００８年漏合集合－變分算法的引入，同化系統(tǒng)再一次改名為ＷＲＦＤＡ，一直沿用至逡逑今。由于該同化系統(tǒng)可同化多種常規(guī)資料Ｗ及非常規(guī)資料，，使用便捷，所Ｗ得到逡逑廣泛使用。圖２．１是ＷＲＦ模式及同化模塊流程圖。逡逑９逡逑

圖４２８逡逑（ａ）為中＇
【學(xué)位授予單位】：國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P732.4;P714.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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本文編號(hào)：2576797