浪—流耦合海洋环境数值预报系统业务化检验

发布时间：2018-03-16 22:46

  本文选题：业务化预报检验　切入点：有效波高　出处：《国家海洋局第一海洋研究所》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文对国家海洋局第一海洋研究所发展建设的全球和印度洋海域浪-流耦合海洋环境数值预报系统所提供的预报产品进行了业务化检验。利用Jason-2卫星高度计数据、NDBC浮标观测波高数据、TAO/TRITON(Pacific)，PIRATA(Atlantic)，RAMA(Indian)浮标观测海表面温度数据、AVHRR海表面温度合成数据和Argo剖面温度数据，对全球和印度洋海域预报系统24、48和72小时有效波高、海表面温度、剖面温度和混合层深度的预报结果进行了检验分析，给出了长时间的检验结果，检验时间段为2010年1月到2013年11月，共47个月。 首先，对全球预报系统的产品进行了检验。24小时预报波高的平均误差范围在0.13-0.33m之间，绝均差范围在0.41-0.51m之间，均方根误差范围在0.54-0.67m之间，散度指数在0.19-0.22之间。48小时预报波高的平均误差范围在0.14-0.33m之间，绝均差范围在0.43-0.53m之间，均方根误差范围在0.58-0.71m之间，散度指数在0.20-0.25之间。72小时预报波高的平均误差范围在0.13-0.33m之间，绝均差范围在0.47-0.56m之间，均方根误差范围在0.63-0.75m之间，散度指数在0.23-0.25之间。赤道太平洋区域（20oS-10oN，150oE-120oW）预报波高偏大0.65m左右；预报波高随预报时效的增加，预报误差增大，尤其在北太平洋和南纬45°以南区域。全球区域预报海表面温度平均误差在0.05-0.5℃之间，绝均差在0.75-1.05℃之间；但在西北太平洋（25oN-45oN，150oE-150oW）和北美洲东南部（30oN-50oN，30oW-60oW）预报海表面温度偏低2℃左右，且在北半球夏季误差最大；西经130oW-180oW赤道位置，，在北半球夏季和秋季，预报海表面温度偏低约2℃左右；其他海域，除边界外，预报效果较好，绝均差在0到0.85℃之间。剖面温度的平均误差的范围在-0.26到-0.36℃之间，绝均差在0.81到0.90℃之间，均方根误差在1.19到1.35℃之间。从整体上看，24、48、72小时预报的海表面温度和剖面温度差异不大。 其次，对印度洋预报系统的产品进行了检验。利用Argo浮标资料和Rama浮标资料对印度洋海洋环境数值预报系统自2010年3月6日到2013年5月31日的24小时混合层深度产品进行了预报精度检验。与Argo浮标数据对比表明：预报与观测绝对平均误差为13m，24小时混合层深度预报平均偏浅10m以内；对苏门答腊岛附近海域（5oS-4oN,87o-99oE）的混合层深度预报平均偏浅20m，可能是由于此处预报风速偏小造成的；其它海域预报能力较高，尤其对热带中南印度洋区域（5o-17oS,63o-96oE）平均误差集中在-2～2m。分海域检验对比结果表明：该预报系统能很好的预测出阿拉伯海（60o-70oE,10o-20oN）和孟加拉湾（85o-93oE,10o-18oN）处混合层半年周期变化特征；热带南印度洋（60o-80oE,15o-19oS）混合层呈现明显季节变化特征，且在每年8、9月份达到最大值；热带外南印度洋（45o-70oE,0o-10oS）混合层常年较为浅薄；Argo与Rama数据所得结果一致；预报系统对上述特征均能很好地预测。
[Abstract]:In this paper, the forecast products provided by the global and Indian Ocean coupled ocean environment numerical forecasting system developed by the first Oceanographic Research Institute of the State Oceanic Administration have been tested. The Jason-2 satellite altimeter data have been used to test the prediction products. The observed wave height data of the NDBC buoy are as follows: TAO / TRITON / Pacific / PIRATATATATATATATIAN Indian data) buoy observation of sea surface temperature data, AVHRR sea surface temperature synthesis data and Argo profile temperature data, The prediction results of effective wave height, sea surface temperature, profile temperature and mixing layer depth of the global and Indian Ocean area forecasting systems at 24 ~ 48 and 72 hours are tested and analyzed, and the results are given for a long time. The inspection period was from January 2010 to November 2013 for 47 months. First of all, the average error range of 24 hours forecast wave height is between 0.13-0.33 m, the absolute average error range is 0.41-0.51m, and the root mean square error range is 0.54-0.67m. The average error range of wave height is 0.14-0.33m, the absolute mean difference is 0.43-0.53m, the root mean square error is 0.58-0.71m, the divergence index is 0.20-0.25 .72 hours, the average error range of wave height is 0.13-0.33m. The absolute mean difference ranges from 0.47-0.56m, root-mean-square error between 0.63-0.75m, divergence index between 0.23-0.25. The predicted wave height in the equatorial Pacific region is about 0.65m larger than that in the equatorial Pacific region. Especially in the region south of North Pacific Ocean and 45 掳S latitude. The global regional mean error of sea surface temperature is between 0.05-0.5 鈩

本文编号：1621993