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探空觀測(cè)系統(tǒng)配置對(duì)同化和預(yù)報(bào)的影響研究

發(fā)布時(shí)間:2024-06-04 20:18
  探空觀測(cè)是氣象資料同化中最基本的常規(guī)觀測(cè)資料。因其資料質(zhì)量較高,對(duì)同化分析和預(yù)報(bào)的有效改善具有重要作用。但由于常規(guī)探空觀測(cè)站的空間分辨率低、觀測(cè)時(shí)次少(每日僅有兩次觀測(cè)),且分布不均勻,在一定程度上限制了其分析場(chǎng)對(duì)中小尺度大氣狀態(tài)的準(zhǔn)確再現(xiàn)能力。自我國L波段雷達(dá)-數(shù)字探空儀更新?lián)Q代以來,探空觀測(cè)系統(tǒng)具備了獲取每日4次、垂直分辨為秒級(jí)和分鐘級(jí)的大氣廓線資料。目前我國正在進(jìn)行觀測(cè)系統(tǒng)時(shí)空配置方案的優(yōu)化調(diào)整。為了準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)探空觀測(cè)站點(diǎn)時(shí)空配置優(yōu)化對(duì)我國數(shù)值預(yù)報(bào)質(zhì)量的影響,充分發(fā)揮探空觀測(cè)對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)質(zhì)量的有效貢獻(xiàn),本文利用WRF中尺度數(shù)值模式,通過06 UTC加密探空資料和12 UTC常規(guī)探空資料的有效同化,研究分析了時(shí)間加密探空觀測(cè)資料對(duì)同化分析和預(yù)報(bào)質(zhì)量的敏感性影響,并通過觀測(cè)系統(tǒng)模擬試驗(yàn),同化6種分辨率的模擬探空觀測(cè)資料,研究分析了不同空間配置下的探空觀測(cè)資料對(duì)同化分析和預(yù)報(bào)質(zhì)量的敏感性影響。主要研究結(jié)論如下:(1)同化06 UTC時(shí)間加密探空資料對(duì)午后暴雨預(yù)報(bào)質(zhì)量的貢獻(xiàn)優(yōu)于12 UTC常規(guī)探空觀測(cè)。具體而言,同化06 UTC時(shí)間加密探空資料預(yù)報(bào)的大雨和暴雨的預(yù)報(bào)技巧高于12 UTC常規(guī)探...

【文章頁數(shù)】:66 頁

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

圖2」世界時(shí)06時(shí)加密探空的空間分布??(2)?L波段加密數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制??

圖2」世界時(shí)06時(shí)加密探空的空間分布??(2)?L波段加密數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制??

常規(guī)探空數(shù)據(jù)?氣壓、溫度、相對(duì)濕度、位勢(shì)高度、緯向風(fēng)u、經(jīng)向風(fēng)v??本文用到的L波段加密探空觀測(cè)資料的時(shí)間段為2013年6月1-30日每日06?UTC??時(shí)次,站點(diǎn)分布圖見圖2.1。??11??


圖2.2WRF模式系統(tǒng)流程圖(引自WRF

圖2.2WRF模式系統(tǒng)流程圖(引自WRF

2.2.2?WRF?3DVAR?ver3.7.1?同化系統(tǒng)??資料同化是利用現(xiàn)有的所有信息定義一個(gè)盡可能準(zhǔn)確的大氣或海洋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)??(TalagrandO,?1997),即將背景場(chǎng)和觀測(cè)場(chǎng)在同化系統(tǒng)中相結(jié)合,產(chǎn)生最接近實(shí)際運(yùn)??動(dòng)狀態(tài)的分析場(chǎng)。WRF的三維變分系統(tǒng)由MM5的三維....


圖2.3?WRF同化系統(tǒng),其中藍(lán)色部分為WRFDA系統(tǒng)組成部分??其中,為分析場(chǎng),X"為初猜值,初猜值可以是WRF的預(yù)報(bào)場(chǎng),也可以用WPS??

圖2.3?WRF同化系統(tǒng),其中藍(lán)色部分為WRFDA系統(tǒng)組成部分??其中,為分析場(chǎng),X"為初猜值,初猜值可以是WRF的預(yù)報(bào)場(chǎng),也可以用WPS??

ECMWF.?etc一_^.??圖2.2?WRF模式系統(tǒng)流程圖(引自WRF用戶使用手冊(cè)3.7.1版本)??2.2.2?WRF?3DVAR?ver3.7.1?同化系統(tǒng)??資料同化是利用現(xiàn)有的所有信息定義一個(gè)盡可能準(zhǔn)確的大氣或海洋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)??(TalagrandO,?1997),即....


圖2.4?OBSPROC處理觀測(cè)資料的時(shí)間窗??

圖2.4?OBSPROC處理觀測(cè)資料的時(shí)間窗??

??析時(shí)刻Oh的觀測(cè)數(shù)據(jù)(見圖2.4)。??%?Time?window??21h?22h?23h?Analysis?time?lh?2h?3h??丨?|?…|?i?|?個(gè)丨■?i?|?i?i?I??:丨?Oh?丨?!??;?I?;^??'?slotl?!??圖2.4?OBSPRO....



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