【摘 要】
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飑线是一种破坏性极大的中尺度强对流天气系统。该系统常伴有暴雨、大风、冰雹甚至龙卷等剧烈天气现象,严重威胁着人们的生命财产安全。但是由于飑线尺度小、发生发展迅速、
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飑线是一种破坏性极大的中尺度强对流天气系统。该系统常伴有暴雨、大风、冰雹甚至龙卷等剧烈天气现象,严重威胁着人们的生命财产安全。但是由于飑线尺度小、发生发展迅速、影响因子复杂多变,再加上缺乏较密的观测资料以及对飑线预报误差增长机制的全面认识,目前我国对飑线的预报水平还很低。本文基于中尺度天气模式WRF(Weather Research and Forecasring)对2007年4月23日发生在我国广东省的一次飑线过程进行可预报性研究,旨在研究影响飑线可预报性的主要因素和飑线预报中误差随时间的演变特征,并寻找提高飑线可预报性的方法。 研究结果表明,由物理参数化方案和模式水平分辨率引起的模式不确定性是影响飑线可预报性的重要因素。采用不同的物理参数化方案模拟出来的飑线有很大区别,模拟结果对长波辐射方案最敏感;模式水平分辨率越高模拟结果越好,对这次飑线事件来说,为了精确预报其强度和结构等特征,至少要采用10km的水平分辨率。此外,最高水平分辨率在40-5km范围内的模拟采用积云参数化方案对模拟结果有负面影响,其中对水平分辨率在10km以下的试验的负面影响明显大于分辨率大于10km的试验。 除了模式不确定性带来的显著预报误差外,初始场的不确定性是影响飑线可预报性的另一个重要因素。集合预报的结果表明,初始场上的微小差别能导致模拟结果很大的不同,集合成员从精确地模拟出与观测接近的飑线到完全没有捕捉到飑线,呈现出了很大的差异。进一步的对比试验显示,水汽对飑线的形成和发展起着非常关键的作用,初始场的水汽条件直接决定着模拟结果的好坏。集合发散度在预报过程中迅速发展,且其大小和增长速率与对流活动密切相关。研究结果表明,在扰动初始场的基础上同时在预报集合中考虑模式不确定性能显著提高飑线的可预报性。
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