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基于自动站资料的WRF-EnSRF陆面同化系统的效果检验及应用

归档日期:06-03       文本归类:翻译等值性      文章编辑:爱尚语录

  资料同化是指充分利用观测资料、模式预报以及误差信息,尽可能得到模式变量的最优估计。陆面资料同化的核心思想是在陆面过程模型的动力框架内,利用时间和物理连续性的约束,将各种不同来源和不同分辨率的直接与间接观测融合到模式中。陆面资料同化系统是一个将陆面过程模型以及各种观测算子集不断地依靠观测来自动调节模型轨迹,从而减少误差的预报系统。 王世璋在WRF模式上初步完成了集合均方根滤波WRF-EnSRF同化系统的构建。郭亚凯在此基础上进行初步构建WRF-EnSRF陆面资料同化系统,该系统针对不同的资料,如雷达、卫星和自动站资料等。本研究工作对这个初步构建的WRF-EnSRF陆面资料同化系统进行试验,并且使用自动站观测资料,实现了基于自动站资料的WRF-EnSRF陆面同化,最终对这个系统的有效性和可行性进行了验证,研究结果如下: (1)通过敏感性试验分析模式对协方差膨胀系数的选取和土壤水平局地化大小的响应情况,最终确定了最优的分辨率网格:协方差膨胀系数0.8,土壤变量局地化距离为水平10km,垂直10cm。通过初始扰动强度大小的敏感性试验得到,初始扰动强度对同化有一定影响,扰动强度偏小会造成离散度不足,扰动强度偏大会造成均方根误差过大,所以确定准确的初始扰动对同化系统预报准确有很大的帮助。 (2)对于资料选取试验,比较全场的平均同化时刻分析场模拟观测相对真实观测的均方根误差可以得到:同化地表温度资料并且初始扰动强度1K的时候同化效果最理想。 (3)应用最优的网格进行同化后分析各要素场,可以得到同化试验效果比控制试验更接近真实场,对降水场和地表温度的改进较小,土壤湿度、温度和近地面风场分析场改进较多,较接近于真实场,据此评估了分析场的准确性。并且最终用于预报试验表明预报结果是有效的。

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