针对短时对流降水预报的WRF变分同化系统改进与应用研究

发布时间：2021-08-05 20:17

　　短时对流性降水的预报一直以来是气象研究和业务领域的重要挑战之一。高分辨率数值天气预报模式的应用极大地提高了短时对流性降水定量预报的准确性,而构建准确的初始场是提高模式预报的关键。很多业务运行的变分同化系统使用流函数和速度势作为动量控制变量。然而对于有限区域高分辨率资料同化来说,流函数和速度势作为动量控制变量会过度平滑分析增量,忽略小尺度信息,影响分析场和预报的准确性。针对这个问题,本文基于WRFDA系统框架,首次建立了以水平风场为动量控制变量的变分同化系统。对多个对流降水个例进行资料同化和预报试验,考察了不同动量控制变量对于短时对流性降水预报的影响,结果表明改进后的三维变分同化系统可以有效提取观测资料包含的对流尺度信息,并同时保持背景场的大尺度平衡,能使分析场风场更接近观测,并提高短时降水预报水平。本文发展了针对1小时更新循环的分步同化方案,该方案有效地解决了在现有变分同化系统中如何有效融合多种观测资料,同时保持各尺度系统相互平衡的问题。该方案是将大尺度的常规观测和小尺度、高分辨率的观测资料分步同化,从不同尺度的观测中分别提取出大尺度和对流尺度的信息。分步同化方案在1小时更新循环系统的... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１?ＷＲＦ模式系统组成??主模式（ＡＲＷ?ＭＯＤＥＬ）对模式区域内的大气过程进行积分运算

WRF模式水平格点和垂直格点

WRF模式垂直坐标(静力气压地形跟随坐私)

【参考文献】：
期刊论文
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[7]风暴尺度天气下利用集合卡尔曼滤波模拟多普勒雷达资料同化试验 Ⅱ.考虑模式误差的情形[J]. 兰伟仁,朱江,雷霆.  大气科学. 2010(04)
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[9]风暴尺度天气下利用集合卡尔曼滤波模拟多普勒雷达资料同化试验Ⅰ. 不考虑模式误差的情形[J]. 兰伟仁,朱江,雷霆.  大气科学. 2010(03)
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博士论文
[1]雷达资料三维变分同化研究[D]. 刘红亚.南京信息工程大学 2009



本文编号：3324395