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探空气球漂移及其对数值预报影响的研究

刘红亚 薛纪善 沈桐立 庄世宇 朱国富

刘红亚, 薛纪善, 沈桐立, 等. 探空气球漂移及其对数值预报影响的研究. 应用气象学报, 2005, 16(4): 518-525..
引用本文: 刘红亚, 薛纪善, 沈桐立, 等. 探空气球漂移及其对数值预报影响的研究. 应用气象学报, 2005, 16(4): 518-525.
Liu Hongya, Xue Jishan, Shen Tongli, et al. Study on sounding balloon drifting and its impact on numerical predictions. J Appl Meteor Sci, 2005, 16(4): 518-525.
Citation: Liu Hongya, Xue Jishan, Shen Tongli, et al. Study on sounding balloon drifting and its impact on numerical predictions. J Appl Meteor Sci, 2005, 16(4): 518-525.

探空气球漂移及其对数值预报影响的研究

资助项目: 

国家自然科学基金项目 40233036

国家“十五”科技攻关项目 2001BA607B

STUDY ON SOUNDING BALLOON DRIFTING AND ITS IMPACT ON NUMERICAL PREDICTIONS

  • 摘要: 为了考察探空资料随高度的漂移对高分辨率数值预报模式的影响, 充分发掘探空资料的应用价值, 根据探空资料的探测原理, 设计定位方案, 计算出了各气压层上探空气球所处的实际位置。对位置订正前后的资料分别用3D-VAR系统进行同化, 将同化结果作为WRF模式的初始场进行数值预报并对预报效果进行对比分析。结果表明:探空气球在施放过程中的漂移距离远远超过目前数值模式可取的水平分辨率; 所设计的探空气球定位方案对水平分辨率为10 km ×10 km的数值预报模式基本是可用的; 总的来讲, 位置订正对分析增量场的改变与原分析增量场相比小一个量级。模式预报结果显示, 探空资料的定位使降水预报效果得到了改善。研究表明, 将各气压层上探空资料订正到实际位置对高分辨率数值预报模式的预报效果有一定程度的正面影响, 但仍需要更多的个例来验证。
  • 图  1  探空气球位置漂移随高度的变化

    图  2  计算值与实测值的偏差随高度的变化

    图  3  2003年6月29~30日24 h降水实况图 (单位:mm)

    图  4  位置订正前后相对湿度分析增量场在各气压层上的变化 (单位:%)

    位置订正前相对湿度分析量场 (a)700 hPa, (b)500 hPa, (c)300 hPa和位置订正后相对湿度分析增量场相对于位置订正前的改变量 (d)700 hPa, (e)500 hPa, (f)300 hPa

    图  5  2003年6月29日12:00至30日12:00 24 h降水量预报结果 (单位:mm)

    (a) 位置订正前, (b) 位置订正后

    图  6  位置订正后雨量场的变化 (单位:mm)

    图  7  位置订正前后蒙城站每小时降水预报对比 (单位:mm)

  • [1] 张霭琛.现代气象观测.北京:北京大学出版社, 2000.300-301, 271-274, 327-331.
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    [3] 张华, 薛纪善, 庄世宇, 等.GRAPES三维变分同化系统的理想试验.气象学报, 2004, 62(1):31-41. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200401003.htm
    [4] 廖洞贤.大气数值模式的设计.北京:气象出版社, 1999.60-62.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-01-19
  • 修回日期:  2004-05-08
  • 刊出日期:  2005-08-31

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