詳細(xì)梳理了GRAEPS模式后處理系統(tǒng)的計(jì)算方案,進(jìn)行了GRAPES模式后處理中海平面氣壓計(jì)算方案的改進(jìn),溫度垂直插值方案的改進(jìn)以及位勢(shì)高度的垂直插值外插方案的改進(jìn)等。假定溫度廓線隨地形高度變化并滿足靜力平衡條件,對(duì)海平面氣壓及位勢(shì)高度外插進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后海平面氣壓和低層等壓面的位勢(shì)高度場(chǎng)在青藏高原和南美洲西部等大地形處改進(jìn)明顯,均方根誤差和距平相關(guān)系數(shù)改進(jìn)較大并通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。對(duì)溫度垂直插值采用的原始插值層進(jìn)行改進(jìn),使得高層等壓面溫度場(chǎng)的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高,統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)評(píng)分在各區(qū)域都有不同程度的提高,尤其是熱帶地區(qū)和東亞地區(qū)高層溫度場(chǎng)改善明顯。這些都為模式產(chǎn)品用戶提供了更可靠的數(shù)值模式產(chǎn)品。 

【文章來(lái)源】：氣象科技. 2020,48(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

GRAPES統(tǒng)一后處理系統(tǒng)流程

在等壓面層及診斷量產(chǎn)品計(jì)算輸出的模塊中，計(jì)算過(guò)程主要包括計(jì)算模式面的氣壓和溫度，高度、溫度、水汽等三維要素場(chǎng)從模式面到等壓面的插值，海平面氣壓的計(jì)算以及其它診斷量的計(jì)算等（圖2）。GRAPES模式統(tǒng)一后處理系統(tǒng)中的垂直插值方案中，由模式面EXNER氣壓函數(shù)和位溫求等壓面位勢(shì)高度和等壓面溫度采用的是立方樣條插值方案，已具有較高精度，但是GRAPES模式系統(tǒng)對(duì)海平面氣壓的計(jì)算方案相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有考慮外插過(guò)程中的一些極端情況，因此改進(jìn)海平面氣壓的計(jì)算方案。海平面氣壓計(jì)算方案參考ECMWF的IFS模式后處理的計(jì)算方案（2013年），它由2003年方案（Cy25R1）修改而來(lái)，該方案輸入是模式低層的氣壓ps0、位勢(shì)高度Φs、氣溫Told＿surf和標(biāo)準(zhǔn)表面溫度Tsst，輸出是海平面氣壓psl、等壓面位勢(shì)高度Φ、等壓面的氣溫等。

從圖4的兩個(gè)月的統(tǒng)計(jì)評(píng)分看，海平面氣壓新舊方案在北半球、南半球和東亞的均方根誤差都有不同程度的改善，其中南半球改善最為明顯，24h改善1個(gè)多hPa，到240h預(yù)報(bào)改善仍較為明顯。北半球效果次之，從24～240h預(yù)報(bào)都有改善，預(yù)報(bào)時(shí)效短的改進(jìn)效果大于預(yù)報(bào)時(shí)效長(zhǎng)的。東亞的改善效果在前72h較為明顯，后期改進(jìn)不多。圖4 海平面氣壓新舊方案的均方根誤差對(duì)比：（a）北半球，（b）南半球，（c）東亞


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