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(guó)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(gè)例方式研究了其在不同的中尺度暴雨及臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)中的作用。對(duì)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(hào)臺(tái)風(fēng)鹿莎進(jìn)行了中尺度數(shù)值模擬，通過(guò)同化試驗(yàn)、數(shù)值模擬試驗(yàn)和控制試驗(yàn)的對(duì)比和分析得到如下結(jié)論： (1)以暴雨為個(gè)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(dòng)力場(chǎng)，調(diào)節(jié)了對(duì)暴雨區(qū)及其鄰近區(qū)域風(fēng)矢量場(chǎng)、散度場(chǎng)、垂直速度場(chǎng)的描述，提高了數(shù)值模擬試驗(yàn)降水結(jié)果的TS評(píng)分。 (2)以臺(tái)風(fēng)為個(gè)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(tái)風(fēng)的初始渦旋中心位置及結(jié)構(gòu)。對(duì)臺(tái)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(chǎng)，可以使模式改善臺(tái)風(fēng)的登陸路徑及其降水分布的預(yù)報(bào)。 (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(dòng)力場(chǎng)演變特征同化到中尺度模式中。通過(guò)對(duì)暴雨、臺(tái)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(chǎng)。 通過(guò)對(duì)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(guò)對(duì)該資料的同化，產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力上和物理上都與模式協(xié)調(diào)的初始場(chǎng)，從而使中尺度數(shù)值模式各要素場(chǎng)在同化伊始就有明顯的改進(jìn)