探空觀測(cè)資料作為天氣預(yù)報(bào)和數(shù)值預(yù)報(bào)不可缺少的資料源在科研和業(yè)務(wù)中發(fā)揮著重要作用,但該資料質(zhì)量的好壞直接影響模式預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,因此必須在資料源頭開展資料質(zhì)量控制確保高質(zhì)量資料在同化和模式預(yù)報(bào)中得到應(yīng)用。質(zhì)量控制要有好的效驗(yàn)工具和比對(duì)資料,本文將我國(guó)業(yè)務(wù)數(shù)值預(yù)報(bào)的CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)與NCEP的GDAS數(shù)據(jù)庫(kù)的探空濕度資料進(jìn)行比較,了解CIMISS庫(kù)資料的質(zhì)量與偏差情況,以及兩種資料庫(kù)數(shù)據(jù)在GRAPES 4DVAR同化應(yīng)用結(jié)果,試驗(yàn)表明:兩個(gè)庫(kù)資料雖然存在偏差,經(jīng)過質(zhì)量控制,偏差明顯減小;在實(shí)際同化分析與EC再分析場(chǎng)比較水平和垂直偏差都很小,模式預(yù)報(bào)降水評(píng)分基本一致,從而證實(shí)CIMISS庫(kù)中探空濕度資料的合理可用性,為深入認(rèn)識(shí)探空濕度資料的質(zhì)量和性能提供了依據(jù)。 

【文章來源】：高原氣象. 2020,39(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

2018年6月15-30日兩個(gè)不同數(shù)據(jù)庫(kù)GRAPES模式不同預(yù)報(bào)時(shí)效降水技巧評(píng)分

選取2018年6月00:00與12:00中國(guó)區(qū)（15°N-65°N,70°E-145°E）和北美區(qū)（15°N-65°N,50°W-130°W)CIMISS庫(kù)質(zhì)量控制前后的探空濕度場(chǎng)與GDAS庫(kù)質(zhì)控后探空濕度場(chǎng)，比較其垂直方向平均偏差和均方根偏差。由于獲取的GDAS庫(kù)資料是經(jīng)過質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，故采用CIMISS庫(kù)資料經(jīng)過質(zhì)量控制前后的場(chǎng)分別與該GDAS庫(kù)資料比較。由2018年6月00:00與12:00 CIMISS庫(kù)質(zhì)控前后與GDAS庫(kù)質(zhì)控后相對(duì)濕度垂直場(chǎng)偏差比較（圖3）可以看出，GDAS庫(kù)與CIMISS庫(kù)質(zhì)量控制前后偏差比較都是正偏差，說明CIMISS庫(kù)探空濕度觀測(cè)小于GDAS庫(kù)資料；經(jīng)過質(zhì)量控制后CIMISS庫(kù)探空濕度資料與GDAS庫(kù)偏差明顯減小；北美區(qū)偏差無論在00:00還是12:00都要小于中國(guó)區(qū)；其中在北美區(qū)低層質(zhì)量控制后偏差減小效果更加顯著[圖3(c),(d）]。低層700 hPa以下偏差小于5%，而12:00偏差明顯小于00:00[圖3(d）]，且經(jīng)過質(zhì)量控制后CIMISS庫(kù)與GDAS庫(kù)濕度偏差接近零，說明兩個(gè)庫(kù)的數(shù)據(jù)經(jīng)過質(zhì)量控制后基本一致。高層200 hPa附近偏差最大達(dá)18%。通過對(duì)中國(guó)區(qū)和北美區(qū)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)垂直偏差比較，看出這兩種庫(kù)在低層偏差較小，經(jīng)過質(zhì)量控制最多減少7%，說明兩者探空觀測(cè)濕度在低層較一致；而500 hPa以上偏差增加，雖然質(zhì)量控制后偏差減小近3%，但高層偏差依然存在，即CIMISS庫(kù)的探空濕度觀測(cè)高層有明顯的偏干現(xiàn)象。3.2 水平偏差分析

通過比較兩個(gè)資料庫(kù)CIMISS與GDAS探空濕度觀測(cè)的垂直和水平偏差分布（圖3～5）還可以看出，偏差多為正值，說明CIMISS庫(kù)探空濕度觀測(cè)在大部分地區(qū)都是小于GDAS庫(kù)資料；通過資料的質(zhì)量控制，兩個(gè)庫(kù)觀測(cè)資料的偏差是顯著減小，即質(zhì)量控制后的CIMISS庫(kù)數(shù)據(jù)更加接近GDAS庫(kù)數(shù)據(jù)。經(jīng)過質(zhì)量控制后兩個(gè)庫(kù)資料比較：垂直方向在700 hPa以下，偏差很小，接近零，說明兩個(gè)資料庫(kù)探空濕度觀測(cè)是一致的；而700 hPa以上相對(duì)濕度偏差逐漸增加，在250 hPa偏差達(dá)到最大；其中該層次以上中國(guó)區(qū)偏差略大于北美區(qū)。從300 hPa和500 hPa相對(duì)濕度水平偏差分布看，相對(duì)濕度水平偏差值300 hPa要大于500 hPa，這與圖3垂直分布結(jié)果一致。水平偏差分布12:00略大于00:00。500 hPa北半球35°N以南偏差要小于其以北地區(qū)。雖然CIMISS庫(kù)的探空濕度觀測(cè)值小于GDAS庫(kù)觀測(cè)，經(jīng)過質(zhì)量控制后明顯減小了偏差，且中國(guó)區(qū)、北美區(qū)500 hPa部分地區(qū)偏差都在5%以下，說明質(zhì)量控制起到了改進(jìn)作用。但質(zhì)量控制后兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的探空濕度觀測(cè)偏差依然存在，特別是在中高層，無論是00:00還是12:00，在500 hPa 40°N以北區(qū)域偏差仍達(dá)10%，所以CIMISS庫(kù)探空濕度觀測(cè)仍然需要進(jìn)行偏差訂正，減小中高層觀測(cè)偏差，提高資料的使用精度。4 同化預(yù)報(bào)效果比較

【參考文獻(xiàn)】：
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