CAJ | 학술논문

中尺度天气系统的初值敏感性,导致了中尺度系统预报极限的存在.中尺度系统的初始误差的快速增长及其中尺度可预报性依赖于系统流的特征.梅雨暴雨形成是多尺度天气系统共同作用的结果,决定了梅雨期暴雨的形成机制的多样性,也决定了其初值敏感性的差异性.本文重点对比分析了五种不同类型的梅雨暴雨的误差增长特征及其机制.冷空气抬升、低层涡旋、边界层冷池、重力波等在梅雨期暴雨系统的误差增长发挥着重要作用,它们通过不同方式促使初始误差由小尺度向大尺度传递.利用初始随机扰动和系统扰动方法构造的初始误差试验表明,系统扰动试验中误差的初始调整较小,能够快速到达误差最优增长尺度.冷槽推进型的误差扰动尺度大,冷空气抬升控制不稳定区域的误差尺度,可预报性强;西南涡移出型和北槽南涡型的低层涡旋平流作用抵消涡旋内的正负偏差,加快了误差能量向大尺度传递,提高了暖季降水的预报技巧;自组织型中重力波、冷池强迫抬升等拟连机制使得误差能量快速频散,出现误差在多个尺度上共同增长,且误差饱和尺度小于上述三种类型,可预报性略差;受局地地形和热力条件影响,非组织局地型的中小尺度误差能量很难饱和,可预报性最差.梅雨期暴雨的误差结构主要决定于暴雨形成中起主要作用的系统.冷空气抬升使得冷槽推进型暴雨中误差沿锋面垂直倾斜;冷空气侵入致使冷槽推进型和北槽南涡型的中层温度误差出现显著性增长;在西南涡移出型、北槽南涡型、自组织型、非组织局地类型中,冷池的形成导致出现了低层的高动量偏差;在所有的暴雨类型中,在对流发展后期,误差向高层传递并增大,导致在高层出现大误差带.
중척도천기계통적초치민감성,도치료중척도계통예보겁한적존재.중척도계통적초시오차적쾌속증장급기중척도가예보성의뢰우계통류적특정.매우폭우형성시다척도천기계통공동작용적결과,결정료매우기폭우적형성궤제적다양성,야결정료기초치민감성적차이성.본문중점대비분석료오충불동류형적매우폭우적오차증장특정급기궤제.랭공기태승、저층와선、변계층랭지、중력파등재매우기폭우계통적오차증장발휘착중요작용,타문통과불동방식촉사초시오차유소척도향대척도전체.이용초시수궤우동화계통우동방법구조적초시오차시험표명,계통우동시험중오차적초시조정교소,능구쾌속도체오차최우증장척도.랭조추진형적오차우동척도대,랭공기태승공제불은정구역적오차척도,가예보성강;서남와이출형화북조남와형적저층와선평류작용저소와선내적정부편차,가쾌료오차능량향대척도전체,제고료난계강수적예보기교;자조직형중중력파、랭지강박태승등의련궤제사득오차능량쾌속빈산,출현오차재다개척도상공동증장,차오차포화척도소우상술삼충류형,가예보성략차;수국지지형화열력조건영향,비조직국지형적중소척도오차능량흔난포화,가예보성최차.매우기폭우적오차결구주요결정우폭우형성중기주요작용적계통.랭공기태승사득랭조추진형폭우중오차연봉면수직경사;랭공기침입치사랭조추진형화북조남와형적중층온도오차출현현저성증장;재서남와이출형、북조남와형、자조직형、비조직국지류형중,랭지적형성도치출현료저층적고동량편차;재소유적폭우류형중,재대류발전후기,오차향고층전체병증대,도치재고층출현대오차대.