气象学报
氣象學報
기상학보
ACTA METEOROLOGICA SINICA
2010年
1期
79-87
,共9页
黄小刚%费建芳%陆汉城%韩锐
黃小剛%費建芳%陸漢城%韓銳
황소강%비건방%륙한성%한예
热带气旋%集合预报%强度预报%偏差修正
熱帶氣鏇%集閤預報%彊度預報%偏差脩正
열대기선%집합예보%강도예보%편차수정
采用基于集合Kalman滤波数据同化和偏差修正方法的集合预报技术来研究热带气旋的强度预报问题.集合预报系统考虑初值误差和模式误差,利用MM5中尺度模式,采用Anthes-kuo、Grell和Betts-Miller等积云参数化方案和High-res-olution Blaekadar、Burlk-Thompson、MRF等边界层过程的9组不同的组合,分别进行45、60和75 min的短时预报.对9个预报结果采用"镜像法",得到18个集合成员.将蓝金涡旋作为同化的观测场,18个集合成员作为集合Kalman滤波的初始背景集合,采用ENSRF算法和逐点局地分析算法进行同化.同化后的结果作为集合预报的初值,预报过程对模式参数采用前述9种组合,进行72小时预报.通过求取偏差系数对预报结果进行修正,减小模式系统误差.选2003-2004年16个台风过程作为预报个例,讨论偏差修正前后对预报结果的影响.实验结果表明,基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋集合预报相对于非同化的集合预报对路径预报的改进效果优于强度预报.平均而言通过偏差修正,强度集合预报的潜力得到挖掘,绝对误差明显减小,通过偏差修正减小了强度集合预报均值的误差,进而使得预报概率密度函数均值向理论值靠近,从而提高了概率预报的精度和合理性,因此基于集合预报的偏差修正分析方法,是改善热带气旋强度预报水平的有效途径.
採用基于集閤Kalman濾波數據同化和偏差脩正方法的集閤預報技術來研究熱帶氣鏇的彊度預報問題.集閤預報繫統攷慮初值誤差和模式誤差,利用MM5中呎度模式,採用Anthes-kuo、Grell和Betts-Miller等積雲參數化方案和High-res-olution Blaekadar、Burlk-Thompson、MRF等邊界層過程的9組不同的組閤,分彆進行45、60和75 min的短時預報.對9箇預報結果採用"鏡像法",得到18箇集閤成員.將藍金渦鏇作為同化的觀測場,18箇集閤成員作為集閤Kalman濾波的初始揹景集閤,採用ENSRF算法和逐點跼地分析算法進行同化.同化後的結果作為集閤預報的初值,預報過程對模式參數採用前述9種組閤,進行72小時預報.通過求取偏差繫數對預報結果進行脩正,減小模式繫統誤差.選2003-2004年16箇檯風過程作為預報箇例,討論偏差脩正前後對預報結果的影響.實驗結果錶明,基于集閤Kalman濾波數據同化的熱帶氣鏇集閤預報相對于非同化的集閤預報對路徑預報的改進效果優于彊度預報.平均而言通過偏差脩正,彊度集閤預報的潛力得到挖掘,絕對誤差明顯減小,通過偏差脩正減小瞭彊度集閤預報均值的誤差,進而使得預報概率密度函數均值嚮理論值靠近,從而提高瞭概率預報的精度和閤理性,因此基于集閤預報的偏差脩正分析方法,是改善熱帶氣鏇彊度預報水平的有效途徑.
채용기우집합Kalman려파수거동화화편차수정방법적집합예보기술래연구열대기선적강도예보문제.집합예보계통고필초치오차화모식오차,이용MM5중척도모식,채용Anthes-kuo、Grell화Betts-Miller등적운삼수화방안화High-res-olution Blaekadar、Burlk-Thompson、MRF등변계층과정적9조불동적조합,분별진행45、60화75 min적단시예보.대9개예보결과채용"경상법",득도18개집합성원.장람금와선작위동화적관측장,18개집합성원작위집합Kalman려파적초시배경집합,채용ENSRF산법화축점국지분석산법진행동화.동화후적결과작위집합예보적초치,예보과정대모식삼수채용전술9충조합,진행72소시예보.통과구취편차계수대예보결과진행수정,감소모식계통오차.선2003-2004년16개태풍과정작위예보개례,토론편차수정전후대예보결과적영향.실험결과표명,기우집합Kalman려파수거동화적열대기선집합예보상대우비동화적집합예보대로경예보적개진효과우우강도예보.평균이언통과편차수정,강도집합예보적잠력득도알굴,절대오차명현감소,통과편차수정감소료강도집합예보균치적오차,진이사득예보개솔밀도함수균치향이론치고근,종이제고료개솔예보적정도화합이성,인차기우집합예보적편차수정분석방법,시개선열대기선강도예보수평적유효도경.