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地面资料同化方案设计

王珏  
【摘要】: 我国地面观测资料分布广、密度高,且观测量为模式变量,有效地将地面观测资料的信息加入模式,提高数值模式预报的准确率,是一项有意义的研究工作。解决模式地形与观测站地形高度差异成为地面资料同化方案设计中的关键性问题。围绕这一问题,本文针对2006年6月5日至7日福建地区出现的一次大暴雨过程,利用中尺度WRF模式及WRF_3DVAR变分同化系统进行了中尺度数值模拟和地面观测资料同化分析研究工作。在利用观测资料统计分析的基础上,对Ruggiero地面资料同化方案进行改进,初步提出了一种适用于我国地形的地面资料同化方案,并通过两组资料同化试验进行比较分析。研究结果分析表明:(1)2006年6月5日—7日暴雨过程是一次典型的华南准静止锋暴雨,福建北部喇叭口地形和武夷山脉迎风坡共同作用,导致西南暖湿气流在迎风坡转向形成中尺度切变线和中尺度涡旋,加强了中层对流运动发展,有利于在迎风坡的形成强降水。(2)较Ruggiero方案而言,新方案不存在资料剔除问题,充分有效的利用了地面观测资料,同化得到的分析场更接近观测场,模拟的24小时降水结果较好。(3)新方法在订正过程中考虑到观测面的地形高度,对照于其他方法,同化之后的温度增量差异与模式地形与观测地形差值存在一定的对应关系。(4)温度、湿度的订正对分析场从底层到高层都产生了一定的影响,模式中低层各分析场影响较大,中高层分析场影响较小。并且温度同化对分析场的影响要大于湿度。该个例降水模拟对温度初始场分析比较敏感。


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