大气科学
大氣科學
대기과학
CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES
2015年
1期
1-11
,共11页
资料同化%集合Kalman滤波%自动站资料%敏感性试验
資料同化%集閤Kalman濾波%自動站資料%敏感性試驗
자료동화%집합Kalman려파%자동참자료%민감성시험
Data Assimilation%Ensemble Kalman filter%AWS (automatic weather station) data%Sensitive experiments
模式地形与观测站地形高度差异一直是地面资料同化面临的棘手问题,合理的同化方案能够将地面自动站资料有效的同化到中尺度数值模式中.本文首先采用Guo et al.(2002)的方案实现了在WRF模式中应用集合Kalman滤波方法同化地面自动站资料;然后对方案进行调整,对10m高度风场、2m高度位温、2m高度露点和地表气压进行同化.通过均方根误差分析,模拟结果和同化增量分析来确定集合平方根滤波(EnSRF)同化地面自动站资料的有效性,并进行敏感性试验分析检验模式对各要素物理量的响应状况.结果表明:在EnSRF同化系统中应用Guo et al.(2002)的方案将地面自动站资料进行同化到数值模式中,能够部分改善模拟结果:地面观测资料(温度、湿度、风场、地表气压)中各物理量分别同化到数值模式都能影响18小时降水预报,但各物理量所起作用大小不同,其中对结果影响最大的是露点;使用位温、露点分别代替温度、比湿进行同化模拟效果更好,对自动站资料的同化也更加有效.
模式地形與觀測站地形高度差異一直是地麵資料同化麵臨的棘手問題,閤理的同化方案能夠將地麵自動站資料有效的同化到中呎度數值模式中.本文首先採用Guo et al.(2002)的方案實現瞭在WRF模式中應用集閤Kalman濾波方法同化地麵自動站資料;然後對方案進行調整,對10m高度風場、2m高度位溫、2m高度露點和地錶氣壓進行同化.通過均方根誤差分析,模擬結果和同化增量分析來確定集閤平方根濾波(EnSRF)同化地麵自動站資料的有效性,併進行敏感性試驗分析檢驗模式對各要素物理量的響應狀況.結果錶明:在EnSRF同化繫統中應用Guo et al.(2002)的方案將地麵自動站資料進行同化到數值模式中,能夠部分改善模擬結果:地麵觀測資料(溫度、濕度、風場、地錶氣壓)中各物理量分彆同化到數值模式都能影響18小時降水預報,但各物理量所起作用大小不同,其中對結果影響最大的是露點;使用位溫、露點分彆代替溫度、比濕進行同化模擬效果更好,對自動站資料的同化也更加有效.
모식지형여관측참지형고도차이일직시지면자료동화면림적극수문제,합리적동화방안능구장지면자동참자료유효적동화도중척도수치모식중.본문수선채용Guo et al.(2002)적방안실현료재WRF모식중응용집합Kalman려파방법동화지면자동참자료;연후대방안진행조정,대10m고도풍장、2m고도위온、2m고도로점화지표기압진행동화.통과균방근오차분석,모의결과화동화증량분석래학정집합평방근려파(EnSRF)동화지면자동참자료적유효성,병진행민감성시험분석검험모식대각요소물리량적향응상황.결과표명:재EnSRF동화계통중응용Guo et al.(2002)적방안장지면자동참자료진행동화도수치모식중,능구부분개선모의결과:지면관측자료(온도、습도、풍장、지표기압)중각물리량분별동화도수치모식도능영향18소시강수예보,단각물리량소기작용대소불동,기중대결과영향최대적시로점;사용위온、로점분별대체온도、비습진행동화모의효과경호,대자동참자료적동화야경가유효.
