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MM5伴随模式同化系统中云导风的同化对调整模式地形参数的试验研究

何芬  
【摘要】:四维伴随变分同化方法作为一种提高数值天气预报的有效方法受到了很多国内外专家 的关注。本文详细地介绍了构造伴随模式的基本方法-伴随码技术以及伴随模式中权重、尺 度因子、下降算法的选取,接着介绍了以变分法为基础,以伴随码技术为核心的MM5伴随 模式同化系统。以2002年7月23日的天气过程为例,将常规资料和非常规云导风资料应用于 MM5伴随模式同化系统,进行了修正模式地形参数的试验研究。通过对不同初始地形的修 正试验表明, MM5伴随模式同化系统能够对地形误差进行修正,并得到与资料更为协调一 致的地形。另外,利用非常规云导风资料能够比仅使用常规资料更有效地修正模式地形参数。 风场敏感性试验表明,在进行数值模拟时,针对不同模拟区域的地貌,适当增加某层风场的 权重,可以更有效地调整模式地形,使修正后的地形与资料更协调。最后,将修正后的地形 场作为模式地形进行数值模拟,发现用修正后的地形特别是经云导风资料修正后的地形作为 模式地形所得的预报结果比使用未经修正的地形作为模式地形有所改善。同时,将集合预报 的思想用于地形调整,结果发现,将集合平均的地形作为模式地形,可以在预报中得到一个 比较稳定的预报结果,避免单一个例预报的偶然性。这为伴随模式同化系统的更广泛应用提 供了一种新的思路。


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