集合預報技術(shù)是提供概率天氣預報、估計數(shù)值預報不確定性的一種有效手段。發(fā)展構(gòu)建合理的風暴尺度集合預報技術(shù)已成為目前國際上的研究熱點。本文基于WRF模式,首先將隨機物理傾向擾動(SPPT)方案引入風暴尺度集合預報系統(tǒng),通過敏感性試驗得出適用于本次試驗研究的最佳SPPT方案參數(shù)配置,并探討了 SPPT方案的模擬降水特征;其次提出一種新的混合模式擾動(SPMP)方案,并與多物理擾動(MP)和SPPT構(gòu)成三組試驗,分析不同方案的集合預報效果,最后討論三組模式擾動的擾動演變特征和能量傳播機制。主要結(jié)論如下:(1) SPPT方案時空參量的選擇與天氣過程中的大尺度信息、中小尺度系統(tǒng)的活躍程度以及模式的時空分辨率有一定的聯(lián)系,SPPT擾動振幅的選取在一定范圍內(nèi)越大越好,本次試驗的時空尺度選擇6h和100km,擾動振幅選擇0.525最為合理。另外,SPPT方案集合成員在局部地區(qū)可以較大幅度地改變降水量但是對降水落區(qū)的準確模擬存在一定的局限性。(2) SPPT方案對低層和近地面的的擾動效果較好,尤其是對近地面水汽場;擾動的影響主要作用于積分中后期。SPMP方案在中高層擾動效果更為顯著;在各個層次上整個積分時...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 集合預報的國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 集合預報的概念
        1.2.2 集合預報初始擾動研究進展
        1.2.3 集合預報模式擾動研究進展
        1.2.4 風暴尺度集合預報
    1.3 本文擬研究內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.3.1 本文擬研究內(nèi)容
        1.3.2 本文章節(jié)安排
第二章 WRF模式及集合預報評分方法
    2.1 WRF模式
        2.1.1 WRF模式介紹
        2.1.2 模式動力框架
        2.1.3 模式的運行流程
    2.2 集合預報評分方法
        2.2.1 郵票圖與集合平均
        2.2.2 離散度和均方根誤差
        2.2.3 離群值
        2.2.4 天氣要素概率預報
        2.2.5 相對作用特征(ROC)曲線
        2.2.6 布萊爾技巧(BSS)評分
        2.2.7 偏差(BIAS)、ETS評分
第三章 隨機物理傾向擾動(SPPT)在風暴尺度集合預報中的影響研究
    3.1 個例簡介、模式配置及資料介紹
        3.1.1 個例簡介
        3.1.2 模式配置及資料介紹
    3.2 SPPT敏感性試驗
        3.2.1 SPPT方案介紹
        3.2.2 SPPT方案中時間參量的敏感性試驗
        3.2.3 SPPT方案空間參量的敏感性試驗
        3.2.4 SPPT方案中擾動振幅的敏感性試驗
    3.3 SPPT方案模擬降水特征分析
        3.3.1 試驗方案設(shè)計
        3.3.2 集合郵票圖
        3.3.3 集合平均預報的降水偏差分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 不同模式擾動方案在風暴尺度集合預報中的對比試驗研究
    4.1 試驗方案設(shè)計
        4.1.1 多物理擾動(MP)方案設(shè)計
        4.1.2 混合擾動(SPMP)方案設(shè)計
    4.2 試驗結(jié)果分析
        4.2.1 離散度、離群值和均方根誤差分析
        4.2.2 降水概率預報分布
        4.2.3 降水的離群值檢驗與布萊爾技巧(BSS)評分
    4.3 不同模式擾動方案的擾動特征和波譜能量分析
        4.3.1 不同模式擾動方案的擾動特征分析
        4.3.2 不同模式擾動方案的波譜能量分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)和討論
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 特色與創(chuàng)新
    5.3 問題與展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3803480