GRAPES模式后处理技术改进应用研究

发布时间：2021-03-31 16:30

　　详细梳理了GRAEPS模式后处理系统的计算方案,进行了GRAPES模式后处理中海平面气压计算方案的改进,温度垂直插值方案的改进以及位势高度的垂直插值外插方案的改进等。假定温度廓线随地形高度变化并满足静力平衡条件,对海平面气压及位势高度外插进行改进,改进后海平面气压和低层等压面的位势高度场在青藏高原和南美洲西部等大地形处改进明显,均方根误差和距平相关系数改进较大并通过显著性检验。对温度垂直插值采用的原始插值层进行改进,使得高层等压面温度场的准确性进一步提高,统计检验评分在各区域都有不同程度的提高,尤其是热带地区和东亚地区高层温度场改善明显。这些都为模式产品用户提供了更可靠的数值模式产品。 

【文章来源】：气象科技. 2020,48(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

GRAPES统一后处理系统流程

在等压面层及诊断量产品计算输出的模块中，计算过程主要包括计算模式面的气压和温度，高度、温度、水汽等三维要素场从模式面到等压面的插值，海平面气压的计算以及其它诊断量的计算等（图2）。GRAPES模式统一后处理系统中的垂直插值方案中，由模式面EXNER气压函数和位温求等压面位势高度和等压面温度采用的是立方样条插值方案，已具有较高精度，但是GRAPES模式系统对海平面气压的计算方案相对简单，没有考虑外插过程中的一些极端情况，因此改进海平面气压的计算方案。海平面气压计算方案参考ECMWF的IFS模式后处理的计算方案（2013年），它由2003年方案（Cy25R1）修改而来，该方案输入是模式低层的气压ps0、位势高度Φs、气温Told＿surf和标准表面温度Tsst，输出是海平面气压psl、等压面位势高度Φ、等压面的气温等。

从图4的两个月的统计评分看，海平面气压新旧方案在北半球、南半球和东亚的均方根误差都有不同程度的改善，其中南半球改善最为明显，24h改善1个多hPa，到240h预报改善仍较为明显。北半球效果次之，从24～240h预报都有改善，预报时效短的改进效果大于预报时效长的。东亚的改善效果在前72h较为明显，后期改进不多。图4 海平面气压新旧方案的均方根误差对比：（a）北半球，（b）南半球，（c）东亚


本文编号：3111735