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多普勒雷达风廓线的反演及变分同化试验

李华宏 薛纪善 王曼 杨明

李华宏, 薛纪善, 王曼, 等. 多普勒雷达风廓线的反演及变分同化试验. 应用气象学报, 2007, 18(1): 50-57..
引用本文: 李华宏, 薛纪善, 王曼, 等. 多普勒雷达风廓线的反演及变分同化试验. 应用气象学报, 2007, 18(1): 50-57.
Li Huahong, Xue Jishan, Wang Man, et al. The retrieval and variational assimilation experiment on wind profile of Doppler radar. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(1): 50-57.
Citation: Li Huahong, Xue Jishan, Wang Man, et al. The retrieval and variational assimilation experiment on wind profile of Doppler radar. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(1): 50-57.

多普勒雷达风廓线的反演及变分同化试验

资助项目: 

国家自然科学基金项目 40233036

The Retrieval and Variational Assimilation Experiment on Wind Profile of Doppler Radar

  • 摘要: 为了将雷达风场资料更好地应用到数值预报模式中, 使用VAD方法反演多普勒雷达风廓线并处理成标准的探空资料进行变分同化试验。结果表明: VAD方法反演的风廓线与探空实况对应较好, 验证了用VAD技术反演风廓线的可行性。用GRAPES-Meso模式的三维变分同化系统对雷达风廓线资料进行同化后, 风场的初始场明显改善, 降水强度和落区预报也有不同程度的改善。其中, 对6 h降水预报的改善明显优于对24 h的预报改善。另外, 在短时强降水预报中, 雷达风场资料的同化频率和同化窗口的不同, 对降水预报的改善情况也有所差异。在个例研究中, 同化间隔为1 h的方案6 h降水预报要优于同化间隔为3 h和6 h的方案, 同化窗口为3 h的试验方案6 h降水预报要好于同化窗口为6 h的试验方案。
  • 图  1  2002年6月27日12:00探空实况图 (a) 与VAD风廓线 (b) (单位: m/s)

    Fig. 1  Sounding image (a) and VAD wind profile (b) at 12:00 on June 27, 2002 (unit: m/s)

    图  2  理想试验风场背景场及同化后各层风矢量增量场 (单位: m/s)

    (a) 背景场, (b) 250 hPa同化分析增量场, (c) 500 hPa同化分析增场, (d) 850 hPa同化分析增量场

    Fig. 2  Wind background field and the increment wind vector field at all levels by assimilation in ideal test (unit: m/s)

    (a) background field, (b) increment field by assimilation on 250 hPa, (c) increment field by assimilation on 500 hPa, (d) increment field by assimilation on 850 hPa

    图  3  2002年6月27日12:00 500 hPa风矢量场 (单位: m/s)

    (a) 背景场, (b) 实况场, (c) 同化分析增量场

    Fig. 3  500 hPa wind vector field at 12:00 on June 27, 2002 (unit: m/s)

    (a) background field, (b) observation field, (c) increment field by assimilation

    图  4  2002年6月27日18:00—28日00:00降水量实况与预报结果 (单位: mm)

    Fig. 4  The observated and predicted rainfall from 18:00 on June 27 to 00:00 on June 28, 2002 (unit: mm)

    图  5  2002年6月27日12:00—28日12:00降水量实况与预报结果 (单位: mm)

    Fig. 5  The observated and predicted rainfall from 12:00 on June 27 to 12:00 on June 28, 2002 (unit: mm)

    表  1  数值试验方案

    Table  1  The schemes of numerical simulations

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出版历程
  • 收稿日期:  2005-12-29
  • 修回日期:  2006-06-16
  • 刊出日期:  2007-02-28

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