【摘 要】
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多普勒雷达资料具有很高的时空分辨率,能与中小尺度数值模式相匹配,因此雷达资料同化对改善初始场中小尺度信息的质量、提高数值天气预报水平具有巨大的潜力。然而将其定量地应用于GRAPES高分辨率数值预报模式,仍存在很多的挑战。本文基于多普勒雷径向达速度退模糊方案的思想,针对我国GRAPES同化预报系统,发展建立了一个多普勒雷达径向速度的质量控制方案。结果表明,该方案能够有效订正模糊速度,提高了雷达径向风
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多普勒雷达资料具有很高的时空分辨率,能与中小尺度数值模式相匹配,因此雷达资料同化对改善初始场中小尺度信息的质量、提高数值天气预报水平具有巨大的潜力。然而将其定量地应用于GRAPES高分辨率数值预报模式,仍存在很多的挑战。本文基于多普勒雷径向达速度退模糊方案的思想,针对我国GRAPES同化预报系统,发展建立了一个多普勒雷达径向速度的质量控制方案。结果表明,该方案能够有效订正模糊速度,提高了雷达径向风观测资料的质量;采用更新矢量法重新估计了GRAPES同化预报系统中雷达资料的观测误差,统计结果表明雷达径向速度的观测误差随高度的增加而增大。新息向量的频数统计接近正态分布,从统计角度上能够减小资料的偏差,进一步验证了雷达径向风资料三维变分同化方案的合理性;同时,本文使用三维变分同化系统和GRAPES高分辨率模式对2018年8月3日的“云雀”台风降水过程进行了径向速度资料的同化分析和数值模拟试验。试验结果表明,多普勒雷达资料的有效同化能够对模式初始场实现动力的调整,能够加强台风气旋的辐合强度,增强中小尺度信息;径向速度的直接同化对降水预报具有正贡献;进行了10天的连续循环同化试验,批量同化试验的预报效果表明:合理的径向风同化方案能够有效提高GRAPES区域高分辨率模式对强降水的预报效果。
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