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散射计风场的三维变分对海雾数值模拟的影响

刘宇迪 任景鹏 周鑫

刘宇迪, 任景鹏, 周鑫. 散射计风场的三维变分对海雾数值模拟的影响. 应用气象学报, 2011, 22(4): 472-481..
引用本文: 刘宇迪, 任景鹏, 周鑫. 散射计风场的三维变分对海雾数值模拟的影响. 应用气象学报, 2011, 22(4): 472-481.
Liu Yudi, Ren Jingpeng, Zhou Xin. The impact of assimilating sea surface wind aboard QuikSCAT on sea fog simulation. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(4): 472-481.
Citation: Liu Yudi, Ren Jingpeng, Zhou Xin. The impact of assimilating sea surface wind aboard QuikSCAT on sea fog simulation. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(4): 472-481.

散射计风场的三维变分对海雾数值模拟的影响

资助项目: 

国家自然科学基金项目 40505024

详细信息
    通信作者:

    刘宇迪, E-mail: yd_liu0509@yahoo.com.cn

The Impact of Assimilating Sea Surface Wind Aboard QuikSCAT on Sea Fog Simulation

  • 摘要: 为了评估同化QuikSCAT海面风场资料对海雾模拟的影响,对发生在2006年4月3—5日的海雾过程,首先通过3个敏感性试验,研究了不同边界层参数化方案对海雾模拟的影响,发现YSU边界层参数化方案更适合海雾过程的模拟。然后对2006年4月3—5日平流雾过程和2005年6月23—24日辐射雾过程利用WRF-3DVAR系统将QuikSCAT海面风场资料同化到模式中,并以未同化和同化了QuikSCAT海面风场资料的数据为初始场,应用WRF模式进行模拟预报,同时对模拟预报得到的结果与实况 (卫星云图和地面观测) 进行对比,结果表明:QuikSCAT海面风场资料的三维变分同化能够改善低层其他要素场,对海雾预报有明显的正效应,但对高层的影响相对有限。
  • 图  1  2006年4月4日00:00采用MRF方案和YSU方案模拟的能见度

    (蓝线表示能见度, 单位:km;红线表示地形高度,单位:m)

    Fig. 1  The visibility simulated by MRF scheme and YSU scheme at 00:00 4 April 2006

    (the blue contour denotes the visibility, unit:km; the red contour denotes the terrain, unit:m)

    图  2  2006年4月4日00:00地面观测图

    Fig. 2  The ground observation at 00:00 4 April 2006

    图  3  2006年4月4日00:00控制试验 (a) 和同化试验 (b) 模拟得到的能见度

    (蓝线表示能见度,单位:km;红线表示地形高度,单位:m)

    Fig. 3  The visibility simulated in the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 00:00 4 April 2006 (the blue contour denotes the visibility, unit: km; the red contour denotes the terrain, unit: m)

    图  4  2006年4月4日00:00控制试验 (a) 和同化试验 (b)10 m风场 (矢量) 和2 m温度场 (等值线,单位:℃)

    Fig. 4  Wind field at 10 m height (vector) and temperature field at 2 m height (contour, unit:℃) of the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 00:00 4 April 2006

    图  5  2006年4月4日00:00控制试验 (a) 和同化试验 (b)1000 hPa相对湿度 (单位:%)

    Fig. 5  Relative humidity at 1000 hPa in the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 00:00 4 April 2006 (unit:%)

    图  6  2006年4月4日00:00控制试验 (a) 和同化试验 (b)850 hPa高度场 (红线, 单位:m) 和温度场 (蓝线,单位:K)

    Fig. 6  The potential height (red contour, unit:m) and temperature (blue contour, unit: K) fields at 850 hPa of the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 00:00 4 April 2006

    图  7  2005年6月23日09:00控制试验 (a) 和同化试验 (b) 模拟的能见度

    (蓝线表示能见度,单位:km;红线表示地形高度,单位:m)

    Fig. 7  The simulated visibility of the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 09:00 23 June 2005

    (the blue contour denotes the visibility, unit: km; the red contour denotes the terrain, unit:m)

    图  8  2005年6月23日09:00地面观测资料

    Fig. 8  The ground observation at 09:00 23 June 2005

    图  9  2005年6月23日09:00控制试验 (a) 和同化试验 (b) 海面10 m风场 (矢量) 和2 m温度场 (等值线,单位:℃)

    Fig. 9  Wind field at 10 m height (vector) and temperature field at 2 m height (contour, unit:℃) of the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 09:00 23 June 2005

    图  10  2005年6月23日09:00控制试验 (a) 和同化试验 (b) 在1000 hPa温度露点差 (单位:℃)

    Fig. 10  Dew point deficit at 1000 hPa of the control experiment (a) and assimilation experiment (b) at 09:00 23 June 2005 (unit:℃)

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-25
  • 修回日期:  2011-05-16
  • 刊出日期:  2011-08-31

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