【摘要】：利用WRF模式和GSI同化系統(tǒng)同化美國最新一代的ATMS和CrIS衛(wèi)星資料,探討衛(wèi)星輻射資料同化對青藏高原天氣要素預(yù)報準(zhǔn)確性的影響。進(jìn)行了四組試驗(yàn)?zāi)M,即無資料同化的控制試驗(yàn)(CTRL)和三組同化試驗(yàn),三組同化試驗(yàn)分別為:只用常規(guī)觀測資料進(jìn)行同化(CONV)、常規(guī)觀測資料和ATMS衛(wèi)星資料同化(ATMS)、常規(guī)觀測資料和CrIS衛(wèi)星資料同化(CRIS)。分析了模式對2015年1月及7月的溫度場、相對濕度場和風(fēng)場的預(yù)報能力,除了分析近地表2米處溫度場、2米處相對濕度場及10米處風(fēng)場外,也分析了高地形區(qū)域以及低地形區(qū)域不同高度層上氣象要素的預(yù)報能力。ATMS和CRIS同化對青藏高原天氣要素的預(yù)報效果顯示,ATMS同化試驗(yàn)可以有效地增進(jìn)7月份低地形區(qū)域的2m溫度場、7月份高地形區(qū)域2m相對濕度場以及1月份高地形區(qū)域10m風(fēng)場的F24H (0-24小時)、L24H (24-48小時)預(yù)報能力;CRIS同化對1月份高地形區(qū)域2m溫度場F24H預(yù)報、1月份與7月份高地形區(qū)域10m風(fēng)場F24H與L24H預(yù)報有改善效果。就垂直分層而言,CRIS同化試驗(yàn)中不管在哪個高度分層都無法有效地改進(jìn)模式預(yù)報能力,ATMS同化試驗(yàn)則對不同分層、不同變量場有著不一樣的預(yù)報效果影響。資料同化后溫度場預(yù)報主要的誤差來源是系統(tǒng)性誤差,而相對濕度場和風(fēng)場在同化后主要誤差是由非系統(tǒng)性誤差所造成。整體上ATMS同化試驗(yàn)效果優(yōu)于CRIS同化試驗(yàn),同化后對風(fēng)場預(yù)報效果較溫度場及相對濕度場要好。此外,對2015年7月青藏高原的降水進(jìn)行分析,結(jié)果表明模式預(yù)報的月平均降水在高原的迎風(fēng)側(cè)有高估且降水帶有向北移的現(xiàn)象,而在雨帶的南側(cè)存在降水量的低估。此外,雨影效應(yīng)主要影響降水量級的預(yù)測,但主要的降水帶依然可以成功預(yù)報。模式模擬的F24H和L24H的降水偏差主要高估了降水量,這與以前的研究一致。但是在7月的3-5日,13-16日和22-25日這三次強(qiáng)降水期間,F24H累積降水量被低估。7月3-5日模式中預(yù)報的水汽傳輸量比觀測要小,導(dǎo)致模式無法準(zhǔn)確預(yù)報強(qiáng)降水事件的降水量。將資料同化預(yù)報結(jié)果與CTRL比較,資料同化可以改善強(qiáng)降水事件的預(yù)報,尤其是ATMS更可大幅度改善降水在空間和時間上的變化�？傮w而言,盡管在高海拔和復(fù)雜地形的影響下,衛(wèi)星資料同化可以提高2015年7月WRF-ARW模式在青藏高原上的預(yù)報水平。
【圖文】：

２０１５年１月１日０６時常規(guī)觀測資料站（氣壓場）分布，（ｃ）被同化的ＡＴＭＳ衛(wèi)星資料掃描逡逑點(diǎn)分布，以及（ｄ）被同化的ＣｒＩＳ衛(wèi)星資料掃描點(diǎn)分布。逡逑圖２．２表示ＡＴＭＳ和ＣｒＩＳ在０６時經(jīng)過兩階段質(zhì)量控制后在同化試驗(yàn)中使用逡逑的資料數(shù)量，１月ＡＴＭＳ探測器在３０天內(nèi)的總觀測資料范圍在５１８９８到６８６４０逡逑１３逡逑

７０°Ｅ邐８０°Ｅ邐９０°Ｅ邐１００°Ｅ邐１１０°Ｅ邐１２０°Ｅ邐７０°Ｅ邐８０°Ｅ邐９０°Ｅ邐１００°Ｅ邐１１０°Ｅ邐１２０°Ｅ逡逑圖２．１模擬區(qū)域設(shè)置（ａ）及站點(diǎn)和掃描點(diǎn)分布，，模式區(qū)域范圍和地形高度（陰影），（ｂ）逡逑２０１５年１月１日０６時常規(guī)觀測資料站（氣壓場）分布，（ｃ）被同化的ＡＴＭＳ衛(wèi)星資料掃描逡逑點(diǎn)分布，以及（ｄ）被同化的ＣｒＩＳ衛(wèi)星資料掃描點(diǎn)分布。逡逑圖２．２表示ＡＴＭＳ和ＣｒＩＳ在０６時經(jīng)過兩階段質(zhì)量控制后在同化試驗(yàn)中使用逡逑的資料數(shù)量，１月ＡＴＭＳ探測器在３０天內(nèi)的總觀測資料范圍在５１８９８到６８６４０逡逑１３逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P456

【參考文獻(xiàn)】

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1 沈曉琳;張芳華;周博坤;;2015年7月大氣環(huán)流和天氣分析[J];氣象;2015年10期

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3 殷夢濤;鄒曉蕾;;極軌氣象衛(wèi)星高光譜紅外探測儀簡介[J];氣象科技進(jìn)展;2015年01期

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5 吳澤;范廣洲;周定文;母靈;;基于WRF模式的雅安暴雨數(shù)值模擬研究[J];高原氣象;2014年05期

6 董佩明;劉健文;劉桂青;黃江平;;ATMS衛(wèi)星資料的同化應(yīng)用及與AMSUA/MHS的比較研究[J];熱帶氣象學(xué)報;2014年04期

7 張飛民;王澄海;;利用WRF-3DVAR同化常規(guī)觀測資料對近地層風(fēng)速預(yù)報的改進(jìn)試驗(yàn)[J];高原氣象;2014年03期

8 朱豐;徐國強(qiáng);李莉;鄭曉輝;張勝軍;;同化青藏高原地區(qū)GPSPW數(shù)據(jù)對長江中下游地區(qū)降水預(yù)報的影響評估[J];大氣科學(xué);2014年01期

9 王曼;孫績?nèi)A;趙韜;李華宏;符睿;王康;;青藏高原東緣GPS水汽資料對暴雨模擬的影響分析[J];高原山地氣象研究;2013年04期

10 何由;陽坤;姚檀棟;何杰;;基于WRF模式對青藏高原一次強(qiáng)降水的模擬[J];高原氣象;2012年05期

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1 莊薇;青藏高原復(fù)雜地形雷達(dá)估測降水關(guān)鍵方法研究[D];南京信息工程大學(xué);2013年

2 諶蕓;青藏高原東北部地區(qū)大到暴雨天氣過程的研究[D];南京氣象學(xué)院;2004年

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1 毛璐;集合平方根濾波同化AMSU-A輻射率資料研究[D];蘭州大學(xué);2014年

2 周昊;GSI三維變分同化技術(shù)在降水預(yù)報中的應(yīng)用[D];南京信息工程大學(xué);2012年

3 楊春;WRF-EnSRF衛(wèi)星資料同化系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用研究[D];南京信息工程大學(xué);2011年

本文編號：2646019