基于GSI的3DEns Var混合资料同化对热带气旋预报的改进：2012年飓风Isaac与机载多普勒雷达资料研究

发布时间：2023-04-21 23:19

　　资料同化作为改进大气和海洋数值预报初始场质量的关键手段,对于数值预报质量的改善具有重要的意义。目前,变分资料同化和集合资料同化依然是国际主流的同化方案,而结合变分与集合各自优势的新生代同化方案——混合同化正异军突起。2012年夏,美国国家环境预报中心(NCEP)已经正式将基于GSI的3DEnsVar混合同化方案在全球预报系统GFS中业务化应用,但迄今为止,这种混合同化方案在HWRF区域模式中针对热带气旋的同化及预报效果的研究尚未展开。 近几十年来,热带气旋路径预报已经有了明显提高,但对于热带气旋强度的预报却差强人意。出于对热带气旋强度预报的改进,气旋内部资料(Inner-core data)的同化对于热带气旋结构及强度预报的影响以及机载多普勒雷达的TDR资料的应用研究正不断展开。但目前而言,TDR资料的同化研究主要还是以集合卡尔曼滤波同化和三维变分同化为主。 由此,为了研究HWRF区域模式下基于GSI的3DEnsVar混合资料同化以及TDR资料在热带气旋预报中的混合同化,本文利用2012年的一次影响重大的飓风等级的热带气旋Isaac及其期间的TDR资料,对基于GSI的3DEnsVar混...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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目录
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 资料同化的概念、目的与意义
    1.2 资料同化的发展
        1.2.1 客观分析方法
        1.2.2 变分同化
        1.2.3 基于集合的资料同化方法
    1.3 混合(Hybrid)资料同化的研究
    1.4 热带气旋预报的研究
    1.5 本文的研究目的、创新点
    1.6 本文的主要内容
第二章 基于GSI的3DEnsVar混合资料同化理论
    2.1 引言
    2.2 GSI模式中的3DVar资料同化理论
    2.3 基于GSI的3DEnsVar混合资料同化
    2.4 基于GSI的3DEnsVar混合资料同化的特点
    2.5 混合资料同化的研究发展方向
    2.6 小结
第三章 GSI与HWRF模式及机载尾部多普勒雷达(TDR)资料
    3.1 引言
    3.2 GSI同化系统
    3.3 HWRF模式
    3.4 TDR资料
    3.5 本章小结
第四章 基于GSI与HWRF的3DEnsVar混合资料同化对热带气旋预报的试验研究
    4.1 引言
    4.2 试验资料与试验方案
    4.3 HWRF区域模式下对飓风Isaac的试验研究
        4.3.1 统计分析
            4.3.1.1 路径预报统计
            4.3.1.2 强度预报统计
    4.4 敏感性试验
        4.4.1 静态背景误差协方差权重系数的敏感性试验
        4.4.2 TDR资料的逐小时同化分析
        4.4.3 6h同化时间窗的TDR资料同化试验
    4.5 本章小结
第五章 TDR资料的3DEnsVar混合同化对热带气旋的同化分析研究
    5.1 引言
    5.2 个例分析
        5.2.1 同化过程中的相关分析与检验
        5.2.2 同化分析场的结构分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与讨论
    6.1 总结
    6.2 问题及讨论
    6.3 下一步以及正在进行的研究计划
致谢
参考文献



本文编号：3796446