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潜热加热纳近方法在地面降水资料同化中的应用

吴亚丽 陈德辉

吴亚丽, 陈德辉. 潜热加热纳近方法在地面降水资料同化中的应用. 应用气象学报, 2015, 26(1): 32-44. DOI: 10.11898/1001-7313.20150104..
引用本文: 吴亚丽, 陈德辉. 潜热加热纳近方法在地面降水资料同化中的应用. 应用气象学报, 2015, 26(1): 32-44. DOI: 10.11898/1001-7313.20150104.
Wu Yali, Chen Dehui. Application of latent heat nudging method to assimilating surface precipitation observations. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(1): 32-44. DOI:  10.11898/1001-7313.20150104.
Citation: Wu Yali, Chen Dehui. Application of latent heat nudging method to assimilating surface precipitation observations. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(1): 32-44. DOI:  10.11898/1001-7313.20150104.

潜热加热纳近方法在地面降水资料同化中的应用

DOI: 10.11898/1001-7313.20150104
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41375108

国家重点基础研究发展计划 2013CB430106

详细信息
    通信作者:

    陈德辉, email: chendh@cma.gov.cn

Application of Latent Heat Nudging Method to Assimilating Surface Precipitation Observations

  • 摘要: 基于国家气象中心GRAPES_Meso高分辨率区域模式,针对中尺度数值预报模式中预报雨带形成滞后问题,研究了潜热加热纳近方法在地面降水资料同化中的应用,以期提高短时数值天气预报的水平。2013年6月20日—7月20日的初步试验结果表明:通过调整模式潜热加热廓线,可以改进初始场中温、湿、风等要素的合理分布,增加降水区的对流不稳定性;潜热加热纳近方法可以缩短模式的调整适应 (spin-up) 时间,改进短时降水预报的落区和强度,提高3 h,6 h,12 h的降水预报TS,ETS评分;与传统的冷潜热加热纳近的试验结果相比,改进的暖潜热加热纳近试验对降水落区和强度的预报更接近观测,但强降水中心范围略大。
  • 图  1  自动气象站分布 (a) 全国,(b) 试验区域范围

    Fig. 1  Distribution of automatic weather stations (AWS)(a) China, (b) test domain

    图  2  潜热加热纳近试验设计示意图

    Fig. 2  Schematic of experiment setup based on LHN method

    图  3  C-LHN, W6-LHN,W12-LHN在纳近开始阶段的累积降水量分布

    Fig. 3  1-hour accumulated precipitation of C-LHN, W6-LHN and W12-LHN during the first two hours

    图  4  初始时刻冷、暖LHN初始比湿增量廓线及温度增量廓线

    Fig. 4  Initial profiles of specific humidity and temperature increments of cold and warm LHN experiments

    图  5  同化前后初始场比湿增量 (阴影)、风矢量增量分布

    Fig. 5  Specific humidity increment and wind vector increment of initial field

    图  6  2013年6月27日3 h,6 h,12 h累积降水量分布

    Fig. 6  3 h, 6 h and 12 h accumulated precipitation on 27 June 2013

    图  7  2013年6月20日—7月20日试验3 h,6 h,12 h累积降水评分

    Fig. 7  TS, ETS and Bias scores for 3 h, 6 h, 12 h accumulated precipitation from 20 June to 20 July in 2013

    表  1  潜热加热纳近数值试验设计

    Table  1  The design of LHN experiments

    试验名称 LHN同化系统 初始场 1 h地面观测降水
    CTRL 无纳近
    C-LHN 无积分预热的6 h纳近
    W6-LHN 积分预热6 h的6 h纳近
    W12-LHN 积分预热12 h的6 h纳近
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-18
  • 修回日期:  2014-09-10
  • 刊出日期:  2015-01-31

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