论文部分内容阅读
气象卫星资料在业务系统中的应用已被公认是提高数值天气预报水平的主要原因之一，但是，目前国内大多数研究只是针对个例分析，且目前普遍使用的方法只能在模拟初始时刻同化前后数小时时间窗口内的观测资料，由于同化窗口短，一般只能利用到很少的卫星资料。为提高卫星资料在同化系统中的利用率及验证卫星微波资料对区域数值预报在较长时间的效果，本文以2008 年8 月1-31 日为研究时段，利用WRF 模式及其WRF-3DVAR 同化模块，设计并构建了卫星微波资料的快速循环同化系统，该系统由WRF 数值预报模式、资料三维变分同化系统WRF-3DVAR、数据转化接口及数字滤波等4 个主要模块构成，预报结果的评估包括分别对单时次同化试验、循环同化试验分别与控制试验的要素场：风场U、V，位势高度PHI，温度场TK，湿度场RH 的24 h、48 h 预报结果与各自分析场进行相关系数和均方根误差的统计。结果表明，相比于单时次同化，循环同化方案使各预报要素的相关系数在一定程度上得到改善，均方差总体呈现减小的趋势。对2008 年8 月28 日一次暴雨过程分析表明：在不同化卫星资料的情况下预报的湖北中部的降水中心的位置不够准确，较实况有明显偏差，强度也远小于实况水平。湖南西北部的降水中心强度小于实况。同化单次卫星资料后，湖南西北部的降水中心强度有所改善，但湖北中部和安徽南部的降水中心预报的强度和范围没有改善。而循环同化卫星资料后，湖北中部的降水中心预报的强度和位置有很大的改善，接近实况水平。湖北中部和安徽南部的几个降水中心也有所体现，与实况基本一致。此外，采用不同方案对台风“北冕”路径的预报显示，在不同化卫星资料的情况下，台风预报路径在台风登陆前能够较好的预报台风的移动趋势，但不能够很好的预报台风登陆后西南方向移动移动趋势，预报的台风路径却是向西北方向移动，与真实路径有较大的偏差。在单时次同化卫星资料的情况下，预报的台风路径较不同化卫星资料的预报路径有所改善，但台风登陆后向西南方向移动的趋势仍不能很好的模拟，与实况路径仍有较大的偏离。在循环同化卫星资料的情况下，预报的台风路径能够很好模拟台风的移动趋势，特别是台风开始预报前24 小时的预报路径与真实路径非常接近，预报路径也能够很好的模拟台风登陆后向西南移动的趋势。