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GRAPES全球三维变分同化业务系统性能

王金成 陆慧娟 韩威 刘艳 王瑞春 张华 黄静 刘永柱 郝民 李娟 田伟红

王金成, 陆慧娟, 韩威, 等. GRAPES全球三维变分同化业务系统性能. 应用气象学报, 2017, 28(1): 11-24. DOI: 10.11898/1001-7313.20170102..
引用本文: 王金成, 陆慧娟, 韩威, 等. GRAPES全球三维变分同化业务系统性能. 应用气象学报, 2017, 28(1): 11-24. DOI: 10.11898/1001-7313.20170102.
Wang Jincheng, Lu Huijuan, Han Wei, et al. Improvements and performances of the operational GRAPES_GFS 3Dvar system. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(1): 11-24. DOI:  10.11898/1001-7313.20170102.
Citation: Wang Jincheng, Lu Huijuan, Han Wei, et al. Improvements and performances of the operational GRAPES_GFS 3Dvar system. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(1): 11-24. DOI:  10.11898/1001-7313.20170102.

GRAPES全球三维变分同化业务系统性能

DOI: 10.11898/1001-7313.20170102
资助项目: 

公益性行业(气象)科研专项 GYHY201206007

公益性行业(气象)科研专项 GYHY2015-06003

中国气象局数值预报GRAPES发展专项 GRAPES-FZZX-2016

详细信息
    通信作者:

    王金成, email:wangjc@cma.gov.cn

Improvements and Performances of the Operational GRAPES_GFS 3DVar System

  • 摘要: 近年来,GRAPES全球三维变分同化系统分析性能和稳定性有了长足进步。该文简要介绍了近两年GRAPES全球:三维变分同化技术的发展与改进情况,包括同化框架技术、资料同化应用技术与系统稳定性等方面。分析诊断了两年的同化循环试验结果,以探空资料作为参考,对ERA-Interim再分析场、NCEP FNL分析场和GRAPES全球三维变分分析场的统计特征进行了比较;以ERA-Interim再分析场作为参考,对NCEP FNL分析场、T639分析场和GRAPES全球三维变分分析场进行比较。结果表明:GRAPES分析场的质量明显优于T639分析场,性能上达到了业务化的要求,但相比NCEP FNL分析场还有一定差距,特别是对流层内湿度分析场的误差还比较大。
  • 图  1  探空观测的气压变量与ERA-Interim再分析场、NCEP FNL分析场和G-M3DVar分析场差别的平均值与标准差廓线(a)冬季,北半球, (b)夏季,北半球, (c)冬季,热带地区, (d)夏季,热带地区, (e)冬季,南半球,(f)夏季,南半球

    Fig. 1  Mean and standard deviations of OMERA, OMEFNL and OMGRP on standard pressure in winter and summer over the North Hemisphere, the Tropics and the South Hemisphere (a) over the North Hemisphere in winter, (b) over the North Hemisphere in summer, (c) over the Tropics in winter, (d) over the Tropics in summer, (e) over the South Hemisphere in winter, (f) over the South Hemisphere in summer

    图  2  图 1,但为u风场

    Fig. 2  The same as in Fig. 1, but for u wind

    图  3  图 1,但为相对湿度

    Fig. 3  The same as in Fig. 1, but for relative humidity

    图  4  以ERA-Interim再分析作为参考的G-M3DVar,NCEP FNL和T639高度分析场(2013年9月1日00:00至2014年8月31日18:00)平均的均方根误差(a)北半球,(b)热带地区,(c)南半球

    Fig. 4  The root mean square error of NCEP FNL, T639 and G-M3DVar analyses for geopotential height against ERA-Interim reanalysis over the North Hemisphere (a), the Tropics (b) and the South Hemisphere (c)(from 0000 UTC 1 Sep 2013 to 1800 UTC 31 August 2014)

    图  5  图 4,但为u风场

    Fig. 5  The same as in Fig. 4, but for u wind

    图  6  图 4,但为比湿度场

    Fig. 6  The same as in Fig. 4, but for specific humidity

    表  1  试验中G-M3DVar同化的观测资料种类与要素

    Table  1  Observations assimilated in the experiment by G-M3DVar

    资料种类 仪器 平台 同化要素
    常规观测 探空 气压,uv风分量,相对湿度
    地面 地表气压
    船舶 地表气压
    小球测风 uv风分量
    飞机 uv风分量,温度
    卫星 AMSU-A微波温度计 NOAA-15,NOAA-18,NOAA-19,Metop-A 亮温
    AIRS红外高光谱 AQUA 亮温
    GNSS掩星 COSMIC,GRAS,GRACE-A,TerraSAR-X 折射率
    云导风 uv风分量
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-22
  • 修回日期:  2016-10-12
  • 刊出日期:  2017-01-31

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