MM5伴随模式同化系统在修正模式地形参数中的应用研究

【摘要】：资料误差和模式误差都是制约数值预报结果准确性提高的关键因素,传统四维资料同化都是假设模式完全正确仅对初始资料进行修正,忽略了模式误差本身造成的预报误差。伴随模式同化系统不仅具有修正资料误差的能力,也可应用于修正模式误差方面的研究。本文简要介绍了四维变分伴随方法、伴随模式同化系统的构造以及利用伴随模式同化系统反演模式地形参数的原理。针对不同研究区域,选取不同个例,将多种非常规卫星产品资料用于MM5伴随同化系统修正模式地形参数进行试验性研究。试验表明,该方法能够反演出一个既与初始气象要素场相匹配,又与模式更协调的地形场,得到比一般包络地形更好的效果,改善模式对降水的预报。同时,将直接同化非常规资料用于模式预报和将修正后的模式地形用于模式预报的对比试验说明,非常规资料的加入能够改善模式的模拟效果,但其对模式预报的影响具有不确定性,而经过修正后的地形对改进模式预报的正效应却是相对稳定的。最后,结合集合预报技术,采用简单平均和可信度法得两种集合地形,并对多个个例进行了模拟试验,结果表明用集合方法得到的地形能够改善模式降水预报,其结果是稳定的,采取可信度法得到的地形比简单平均法得到的地形更能提高模式对强降水的模拟。