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云迹风资料的三维变分同化及在台风预报试验中的应用

李宁  
【摘要】: 我国是一个台风多发的国家,每年因台风灾害所造成的损失高居十大自然灾害之首。台风带来的灾害一般都是在其登陆前后造成的,过去由于探测技术和海上观测资料的有限,对台风登陆问题的研究有限。近年来,随着大气探测技术的发展,气象卫星云迹风资料等一系列高时空分辨率的非常规资料的应用弥补了洋面上观测资料的不足,利用同化方法把非常规资料应用到模式中,可以有效地改善模式的初始场。 本文选取了对我国影响非常大的两个台风个例:0509号台风“麦莎”和0604号强热带风暴“碧利斯”,采用的资料为全球客观分析NCEP资料和我国风云二号卫星反演得到的红外通道和水汽通道的云迹风资料,利用WRF模式的三维变分同化系统将云迹风资料引入模式,考察了不同通道的云迹风资料对初始场的改善效果,在此基础上,对台风的路径、降雨、维持机制等进行诊断分析,初步探讨了云迹风资料在台风预报试验中的应用。 同时同化两个通道的云迹风资料对“麦莎”台风初猜场的改善最明显,只同化一个通道时,水汽通道对温压场和风场的改善略优于红外通道。“麦莎”登陆后长期维持与许多因素有关,其本身的强度大及登陆后充沛的水汽补充是必要条件;强热带风暴“碧利斯”虽然本身强度并不是很大,但沿途带来了十分严重的台风暴雨,引入同化云迹风资料后,对碧利斯的大尺度环境流场有一定的改善,尤其是对副热带高压的位置和强度、高压中心等方面,较控制试验有明显的改善。对风场的改善主要表现在对流层的中上部。碧利斯具有明显的非对称结构,暴雨多发生在风暴的南侧,西南季风提供了十分充沛的水汽条件,使强降水得以维持。雨区上空对流运动旺盛,有很好的动力抬升条件,低层正涡度大值区和高空辐散区与雨区也有较好的对应关系。


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