同化FY-3C/MWHTS觀測(cè)資料反演的海面氣壓場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 05:16
由中國風(fēng)云三號(hào)C星(FY-3C)搭載的微波溫濕探測(cè)儀(MWHTS)的亮溫觀測(cè)資料能夠?qū)崟r(shí)反演得到高分辨率、高精度的海面氣壓場(chǎng);谌S變分同化方法將FY-3C/MWHTS觀測(cè)資料反演的海面氣壓場(chǎng)同化進(jìn)入中尺度天氣研究與預(yù)報(bào)(Weather Research and Forecasting,WRF)模式,以臺(tái)風(fēng)"Maria"和"Noru"為例,通過控制實(shí)驗(yàn)和同化試驗(yàn)的對(duì)比分析,探討了同化反演的海面氣壓場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)的影響。初始化敏感性試驗(yàn)結(jié)果表明,同化海面氣壓場(chǎng)使初始時(shí)刻臺(tái)風(fēng)中心氣壓與位置更接近實(shí)況,并且調(diào)整了臺(tái)風(fēng)初始溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)和分布。臺(tái)風(fēng)的數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果表明:同化反演的海面氣壓場(chǎng)能夠改進(jìn)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)精度。
【文章來源】:遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
反演的熱帶氣旋區(qū)域海面氣壓與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)對(duì)比結(jié)果
FY-3C/MWHTS亮溫資料反演的海面氣壓場(chǎng)和NCEP FNL海面氣壓分析場(chǎng)(h Pa)
圖3(a)、(b)分別描述了CTRL試驗(yàn)和REXP試驗(yàn)的Maria初始時(shí)刻海面氣壓場(chǎng)。對(duì)比分析可以看出,REXP試驗(yàn)初始時(shí)刻臺(tái)風(fēng)中心附近強(qiáng)度較CTRL試驗(yàn)明顯增加,等值線分布更加密集。REXP試驗(yàn)最低海面氣壓值為939 h Pa,而控制試驗(yàn)為956 h Pa,REXP試驗(yàn)的中心氣壓與最佳路徑數(shù)據(jù)(935 h Pa)更加接近。圖3中的灰色三角符號(hào)標(biāo)注了初始時(shí)刻CMA發(fā)布的臺(tái)風(fēng)中心位置,可以看出REXP試驗(yàn)的中心位置(18.00°N,140.25°E)與CMA最佳路徑數(shù)據(jù)(18.00°N,140.30°E)基本一致,而CTRL試驗(yàn)的中心位置(18.00°N,140.00°E)與最佳路徑有一定偏差。圖4描述了初始時(shí)刻CTRL試驗(yàn)和REXP試驗(yàn)Maria的溫度距平的緯向垂直剖面。溫度距平是指偏離環(huán)境場(chǎng)平均溫度的量,這里環(huán)境場(chǎng)是指以熱帶氣旋中心為圓心,6°和8°為半徑的同心圓圈之間的區(qū)域。由圖4可以看出在250 h Pa高度處Maria有一個(gè)明顯的暖心,REXP試驗(yàn)得到的暖心強(qiáng)度更強(qiáng),最大暖心距平為18.0°,CTRL試驗(yàn)得到的暖心強(qiáng)度較弱,最大暖心距平為10.0°。REXP試驗(yàn)中溫度距平大于4°的暖心區(qū)域縱貫800~100 h Pa,而CTRL試驗(yàn)的暖心主要位于對(duì)流層中高層,且水平尺度小于REXP試驗(yàn)。圖5給出了初始時(shí)刻CTRL試驗(yàn)和REXP試驗(yàn)Noru的溫度距平的緯向垂直剖面?梢钥闯,CTRL試驗(yàn)臺(tái)風(fēng)中心附近的溫度距平等值線較為稀疏,在300 h Pa高度附近有一個(gè)暖心,最大暖心距平為10.0°。相比之下,REXP試驗(yàn)的暖心強(qiáng)度更強(qiáng),中心附近溫度距平梯度更大,最大暖心距平為14.0°。這種暖心強(qiáng)度的增強(qiáng)與臺(tái)風(fēng)中心氣壓梯度的增大以及臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增強(qiáng)有關(guān)。因此,同化FY-3C/MWHTS海面氣壓場(chǎng)不僅使低層臺(tái)風(fēng)中心強(qiáng)度加強(qiáng),并一直影響到了對(duì)流層頂,調(diào)整了臺(tái)風(fēng)的暖心結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sensitivity of WRF simulated typhoon track and intensity over the South China Sea to horizontal and vertical resolutions[J]. Zhiyuan Wu,Changbo Jiang,Bin Deng,Jie Chen,Xiaojian Liu. Acta Oceanologica Sinica. 2019(07)
[2]不同初始場(chǎng)資料對(duì)臺(tái)風(fēng)“桑美”數(shù)值模擬的影響[J]. 李秋陽,沈菲菲,許冬梅,楚志剛,王易. 氣象科技. 2019(03)
[3]基于遙感衛(wèi)星資料的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 胡潭高,張登榮,王潔,張煜洲. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2013(06)
[4]散射計(jì)資料對(duì)臺(tái)風(fēng)海平面氣壓場(chǎng)的反演和定位的新方法研究[J]. 張亮,黃思訓(xùn),杜華棟. 物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[5]散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演的臺(tái)風(fēng)海平面氣壓場(chǎng)分析[J]. 張帆,劉宇迪. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2008(11)
[6]三維變分同化中不同物理量對(duì)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的影響[J]. 劉磊,費(fèi)建芳,程小平. 氣象與減災(zāi)研究. 2008(01)
[7]反演臺(tái)風(fēng)海平面氣壓場(chǎng)與NCEP及報(bào)文資料的對(duì)比[J]. 張帆,趙繼業(yè). 廣東氣象. 2008(01)
[8]熱帶氣旋的結(jié)構(gòu)對(duì)其移動(dòng)影響的動(dòng)力分析[J]. 雷小途. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2002(01)
[9]利用臺(tái)風(fēng)中心氣壓值判斷臺(tái)風(fēng)發(fā)展和動(dòng)向[J]. 趙懷森. 世界海運(yùn). 1998(02)
[10]臺(tái)風(fēng)的內(nèi)力[J]. 鈕學(xué)新. 大氣科學(xué). 1983(01)
博士論文
[1]基于被動(dòng)微波探測(cè)的海面氣壓反演理論和方法研究[D]. 張子瑾.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心) 2019
本文編號(hào):3365726
【文章來源】:遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
反演的熱帶氣旋區(qū)域海面氣壓與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)對(duì)比結(jié)果
FY-3C/MWHTS亮溫資料反演的海面氣壓場(chǎng)和NCEP FNL海面氣壓分析場(chǎng)(h Pa)
圖3(a)、(b)分別描述了CTRL試驗(yàn)和REXP試驗(yàn)的Maria初始時(shí)刻海面氣壓場(chǎng)。對(duì)比分析可以看出,REXP試驗(yàn)初始時(shí)刻臺(tái)風(fēng)中心附近強(qiáng)度較CTRL試驗(yàn)明顯增加,等值線分布更加密集。REXP試驗(yàn)最低海面氣壓值為939 h Pa,而控制試驗(yàn)為956 h Pa,REXP試驗(yàn)的中心氣壓與最佳路徑數(shù)據(jù)(935 h Pa)更加接近。圖3中的灰色三角符號(hào)標(biāo)注了初始時(shí)刻CMA發(fā)布的臺(tái)風(fēng)中心位置,可以看出REXP試驗(yàn)的中心位置(18.00°N,140.25°E)與CMA最佳路徑數(shù)據(jù)(18.00°N,140.30°E)基本一致,而CTRL試驗(yàn)的中心位置(18.00°N,140.00°E)與最佳路徑有一定偏差。圖4描述了初始時(shí)刻CTRL試驗(yàn)和REXP試驗(yàn)Maria的溫度距平的緯向垂直剖面。溫度距平是指偏離環(huán)境場(chǎng)平均溫度的量,這里環(huán)境場(chǎng)是指以熱帶氣旋中心為圓心,6°和8°為半徑的同心圓圈之間的區(qū)域。由圖4可以看出在250 h Pa高度處Maria有一個(gè)明顯的暖心,REXP試驗(yàn)得到的暖心強(qiáng)度更強(qiáng),最大暖心距平為18.0°,CTRL試驗(yàn)得到的暖心強(qiáng)度較弱,最大暖心距平為10.0°。REXP試驗(yàn)中溫度距平大于4°的暖心區(qū)域縱貫800~100 h Pa,而CTRL試驗(yàn)的暖心主要位于對(duì)流層中高層,且水平尺度小于REXP試驗(yàn)。圖5給出了初始時(shí)刻CTRL試驗(yàn)和REXP試驗(yàn)Noru的溫度距平的緯向垂直剖面?梢钥闯,CTRL試驗(yàn)臺(tái)風(fēng)中心附近的溫度距平等值線較為稀疏,在300 h Pa高度附近有一個(gè)暖心,最大暖心距平為10.0°。相比之下,REXP試驗(yàn)的暖心強(qiáng)度更強(qiáng),中心附近溫度距平梯度更大,最大暖心距平為14.0°。這種暖心強(qiáng)度的增強(qiáng)與臺(tái)風(fēng)中心氣壓梯度的增大以及臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增強(qiáng)有關(guān)。因此,同化FY-3C/MWHTS海面氣壓場(chǎng)不僅使低層臺(tái)風(fēng)中心強(qiáng)度加強(qiáng),并一直影響到了對(duì)流層頂,調(diào)整了臺(tái)風(fēng)的暖心結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sensitivity of WRF simulated typhoon track and intensity over the South China Sea to horizontal and vertical resolutions[J]. Zhiyuan Wu,Changbo Jiang,Bin Deng,Jie Chen,Xiaojian Liu. Acta Oceanologica Sinica. 2019(07)
[2]不同初始場(chǎng)資料對(duì)臺(tái)風(fēng)“桑美”數(shù)值模擬的影響[J]. 李秋陽,沈菲菲,許冬梅,楚志剛,王易. 氣象科技. 2019(03)
[3]基于遙感衛(wèi)星資料的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 胡潭高,張登榮,王潔,張煜洲. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2013(06)
[4]散射計(jì)資料對(duì)臺(tái)風(fēng)海平面氣壓場(chǎng)的反演和定位的新方法研究[J]. 張亮,黃思訓(xùn),杜華棟. 物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[5]散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演的臺(tái)風(fēng)海平面氣壓場(chǎng)分析[J]. 張帆,劉宇迪. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2008(11)
[6]三維變分同化中不同物理量對(duì)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的影響[J]. 劉磊,費(fèi)建芳,程小平. 氣象與減災(zāi)研究. 2008(01)
[7]反演臺(tái)風(fēng)海平面氣壓場(chǎng)與NCEP及報(bào)文資料的對(duì)比[J]. 張帆,趙繼業(yè). 廣東氣象. 2008(01)
[8]熱帶氣旋的結(jié)構(gòu)對(duì)其移動(dòng)影響的動(dòng)力分析[J]. 雷小途. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2002(01)
[9]利用臺(tái)風(fēng)中心氣壓值判斷臺(tái)風(fēng)發(fā)展和動(dòng)向[J]. 趙懷森. 世界海運(yùn). 1998(02)
[10]臺(tái)風(fēng)的內(nèi)力[J]. 鈕學(xué)新. 大氣科學(xué). 1983(01)
博士論文
[1]基于被動(dòng)微波探測(cè)的海面氣壓反演理論和方法研究[D]. 張子瑾.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心) 2019
本文編號(hào):3365726
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