气象学报
氣象學報
기상학보
ACTA METEOROLOGICA SINICA
2014年
1期
62-78
,共17页
王金成%庄照荣%韩威%陆慧娟
王金成%莊照榮%韓威%陸慧娟
왕금성%장조영%한위%륙혜연
背景误差协方差%美国国家气象中心(NMC)方法%GRAPES全球模式%变分同化
揹景誤差協方差%美國國傢氣象中心(NMC)方法%GRAPES全毬模式%變分同化
배경오차협방차%미국국가기상중심(NMC)방법%GRAPES전구모식%변분동화
Background error covariance%NMC method%Global GRAPES model%Variational data assimilation
回顾并详细推导了估计背景误差协方差统计特征的美国国家气象中心（NMC）方法及其优缺点；采用NMC 方法系统地估计了新版GRAPES全球模式的背景误差方差、水平相关特征尺度和垂直相关结构，并与欧洲中心模式结果进行了比较。结果表明，目前GRAPES全球模式的背景误差方差比以前有了显著减小；水平相关特征尺度随纬度和高度有显著变化；背景误差垂直相关结构与欧洲中心模式结果非常一致，相比经验公式结果更具物理意义，同时，单点试验结果也表明，更新后的垂直相关结构产生的分析增量更合理。通过与欧洲中心模式背景误差协方差三维结构的对比，分析了不同模式间背景误差协方差的异同及GRAPES全球同化分析系统目前存在的一些不足及可能原因。为新版GRAPES全球模式的三维变分系统提供了基本的背景误差协方差的三维结构。
迴顧併詳細推導瞭估計揹景誤差協方差統計特徵的美國國傢氣象中心（NMC）方法及其優缺點；採用NMC 方法繫統地估計瞭新版GRAPES全毬模式的揹景誤差方差、水平相關特徵呎度和垂直相關結構，併與歐洲中心模式結果進行瞭比較。結果錶明，目前GRAPES全毬模式的揹景誤差方差比以前有瞭顯著減小；水平相關特徵呎度隨緯度和高度有顯著變化；揹景誤差垂直相關結構與歐洲中心模式結果非常一緻，相比經驗公式結果更具物理意義，同時，單點試驗結果也錶明，更新後的垂直相關結構產生的分析增量更閤理。通過與歐洲中心模式揹景誤差協方差三維結構的對比，分析瞭不同模式間揹景誤差協方差的異同及GRAPES全毬同化分析繫統目前存在的一些不足及可能原因。為新版GRAPES全毬模式的三維變分繫統提供瞭基本的揹景誤差協方差的三維結構。
회고병상세추도료고계배경오차협방차통계특정적미국국가기상중심（NMC）방법급기우결점；채용NMC 방법계통지고계료신판GRAPES전구모식적배경오차방차、수평상관특정척도화수직상관결구，병여구주중심모식결과진행료비교。결과표명，목전GRAPES전구모식적배경오차방차비이전유료현저감소；수평상관특정척도수위도화고도유현저변화；배경오차수직상관결구여구주중심모식결과비상일치，상비경험공식결과경구물리의의，동시，단점시험결과야표명，경신후적수직상관결구산생적분석증량경합리。통과여구주중심모식배경오차협방차삼유결구적대비，분석료불동모식간배경오차협방차적이동급GRAPES전구동화분석계통목전존재적일사불족급가능원인。위신판GRAPES전구모식적삼유변분계통제공료기본적배경오차협방차적삼유결구。
The background error variance,horizontal correlation length and vertical correlation structure of the latest GRAPES version global model are estimated using the NMC method.The results show that the background error variance of the latest version GRAPES is much smaller than the previous version.The horizontal correlation length of the background error varies dramatically with the latitude and pressure levels.The statistical vertical correlation structures are more appropriate,especially for the stream function and the velocity potential.A single-point experiment for the statistical vertical correlation structure is performed and its result illustrates that the analysis increment distribution is more reasonable than using the vertical correlation structure produced by experienced formula.
