气象学报
氣象學報
기상학보
ACTA METEOROLOGICA SINICA
2005年
2期
129-145
,共17页
多普勒天气雷达%风场%变分同化
多普勒天氣雷達%風場%變分同化
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文中试验研究了一个在三维变分框架中直接同化多普勒天气雷达信息,获取雷达覆盖范围内大气风场的技术方案.径向风速是多普勒天气雷达数据中可直接被三维变分同化系统用来反演大气风场的唯一信息.由于风矢量有二或三个分量,径向风速作为风矢量的一个分量,不能为反演风矢量提供足够的信息.如果三维变分同化系统仅仅同化径向风速,所存在的不确定性将可能会给所反演的风场带来错误.文中提出的方案,不仅同化雷达径向风速,还同化雷达回波的移动信息,其关键是将雷达回波强度时空变化转换成一个新的雷达观测变量--雷达"视风速".由于"视风速"是包含风场信息的变量,这在三维变分同化系统中增加了风场探测信息.通过联合利用"视风速"和径向风速,由单一径向风速确定风矢量所带来的不确定性可以被克服.使用中国气象科学研究院数值预报研究中心开发的三维变分同化系统(GRAPES-3Dvar)和广东省新一代天气雷达的监测资料进行了实例试验,结果表明本技术方案能够对获取大气系统结构是有用和有效的,也可用于形成模式初始场,这对中尺度天气预报是有作用的.
文中試驗研究瞭一箇在三維變分框架中直接同化多普勒天氣雷達信息,穫取雷達覆蓋範圍內大氣風場的技術方案.徑嚮風速是多普勒天氣雷達數據中可直接被三維變分同化繫統用來反縯大氣風場的唯一信息.由于風矢量有二或三箇分量,徑嚮風速作為風矢量的一箇分量,不能為反縯風矢量提供足夠的信息.如果三維變分同化繫統僅僅同化徑嚮風速,所存在的不確定性將可能會給所反縯的風場帶來錯誤.文中提齣的方案,不僅同化雷達徑嚮風速,還同化雷達迴波的移動信息,其關鍵是將雷達迴波彊度時空變化轉換成一箇新的雷達觀測變量--雷達"視風速".由于"視風速"是包含風場信息的變量,這在三維變分同化繫統中增加瞭風場探測信息.通過聯閤利用"視風速"和徑嚮風速,由單一徑嚮風速確定風矢量所帶來的不確定性可以被剋服.使用中國氣象科學研究院數值預報研究中心開髮的三維變分同化繫統(GRAPES-3Dvar)和廣東省新一代天氣雷達的鑑測資料進行瞭實例試驗,結果錶明本技術方案能夠對穫取大氣繫統結構是有用和有效的,也可用于形成模式初始場,這對中呎度天氣預報是有作用的.
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