多普勒雷達(dá)徑向速度三維變分同化方法試驗(yàn)研究.pdf

1、利用美國NCAR的三維變分同化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多普勒雷達(dá)徑向速度資料的同化，結(jié)合中尺度模式WRF，以個例方式研究了其在不同的中尺度暴雨及臺風(fēng)數(shù)值預(yù)報中的作用。對2005年7月30日00：00-12：00(UTC)的“上海暴雨”和2002年8月31日00：00-24：00(UTC)的15號臺風(fēng)鹿莎進(jìn)行了中尺度數(shù)值模擬，通過同化試驗(yàn)、數(shù)值模擬試驗(yàn)和控制試驗(yàn)的對比和分析得到如下結(jié)論： (1)以暴雨為個例的三維變分同化試驗(yàn)結(jié)果表明，多普勒雷達(dá)徑

2、向速度資料的主要作用在于調(diào)節(jié)暴雨的初始動力場，調(diào)節(jié)了對暴雨區(qū)及其鄰近區(qū)域風(fēng)矢量場、散度場、垂直速度場的描述，提高了數(shù)值模擬試驗(yàn)降水結(jié)果的TS評分。 (2)以臺風(fēng)為個例的三維變分同化試驗(yàn)結(jié)果表明，多普勒雷達(dá)徑向速度資料的主要作用在于調(diào)節(jié)臺風(fēng)的初始渦旋中心位置及結(jié)構(gòu)。對臺風(fēng)的數(shù)值模擬試驗(yàn)表明，同化多普勒徑向速度資料后的初始場，可以使模式改善臺風(fēng)的登陸路徑及其降水分布的預(yù)報。 (3)與控制試驗(yàn)相比，由WRF3Dvar系統(tǒng)同化的

3、具有較高分辨率的雷達(dá)徑向速度資料，可以將局地邊界層內(nèi)的動力場演變特征同化到中尺度模式中。通過對暴雨、臺風(fēng)的物理機(jī)制描繪的改進(jìn)，提高中尺度模式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度，使模式的各要素分布趨于真實(shí)，為數(shù)值模擬試驗(yàn)提供了較為真實(shí)的初始場。 通過對多普勒雷達(dá)徑向速度資料的三維變分同化表明：3DVAR同化能夠有效地同化雷達(dá)徑向速度資料，通過對該資料的同化，產(chǎn)生一個動力上和物理上都與模式協(xié)調(diào)的初始場，從而使中尺度數(shù)值模式各要素場在同化伊始就有明顯的改進(jìn)