将大尺度分析引入GRAPES区域分析中的两种方法对比研究

发布时间：2023-08-06 14:44

　　区域模式的连续同化循环中,由于模式误差的积累,导致循环一段时间后,模式分析容易出现形势场的漂移,对大尺度信息的描述出现变形。考虑到大气运动本身就是一个同时包含多种尺度系统的运动,每一个观测信息都代表着大尺度和中小尺度系统的混合信息。GRAPES_Meso区域模式分辨率较高,固然在描述中小尺度天气系统方面具有明显优势,描述地形强迫的性能也较优。但当天气系统的尺度小于两倍格距时,区域模式有可能将其误认为大尺度的系统,导致大尺度分析出现混淆;当天气系统的尺度超过区域模式的预报范围时,区域模式也无法准确对其解析。因此当遇到由大尺度环流形势主导的中小尺度天气系统时,区域模式的这种能力缺陷就会被放大,导致预报不精确。全球模式一般能够较完整地描述出大尺度天气信息,其使用的观测资料丰富、覆盖范围更广,对大尺度流型的描述也更精确。目前区域模式的侧边界条件一般来自全球模式的预报,其中会包含部分大尺度信息,但对于暴雨等灾害天气,合理的初始场比侧边界条件更加重要。因此,为改进GRAPES_Meso模式连续同化循环对大尺度信息的描述,本研究采用两种方法将全球模式大尺度分析...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 资料同化发展历史和主要技术
    1.2 论文研究问题的提出和相关研究进展
        1.2.1 论文研究问题的提出及其科学意义
        1.2.2 多尺度混合技术的相关研究进展
    1.3 论文的主要内容
    1.4 论文各章节主要结构
    1.5 本章小结
第二章 GRAPES_Meso模式同化框架
    2.1 同化框架
        2.1.1 目标泛函与基本计算流程
        2.1.2 网格与变量分布
    2.2 观测资料与观测算子
        2.2.1 常规观测资料同化
        2.2.2 卫星资料同化与掩星资料同化
    2.3 本章小结
第三章 引入大尺度分析的两种研究方法
    3.1 约束方法
    3.2 显式谱混合方法
    3.3 其他研究方法
    3.4 本章小结
第四章 两种方法在GRAPES_Meso中的实验
    4.1 大尺度信息来源
    4.2 约束方案
        4.2.1 方案设计
        4.2.2 全球模式分析误差协方差的统计
    4.3 显式谱混合方案
        4.3.1 方案设计
        4.3.2 滤波器的选取
    4.4 本章小结
第五章 数值试验和结果分析
    5.1 个例选取及实验设计
        5.1.1 个例介绍
        5.1.2 实验设计
    5.2 对分析场结果的影响
        5.2.1 分析场差异特征
        5.2.2 分析平衡的特征
        5.2.3 分析精度的影响
    5.3 预报结果
        5.3.1 组合反射率与低压中心
        5.3.2 预报精度
        5.3.3 降水预报
        5.3.4 降水评分
    5.4 批量试验和结果分析
        5.4.1 实验设计
        5.4.2 试验结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与讨论
    6.1 主要研究结论
    6.2 讨论与展望
参考文献
致谢
个人简介



本文编号：3839580