雙雷達(dá)風(fēng)場反演拼圖在登陸臺風(fēng)“莫蘭蒂”(1614)強(qiáng)降水精細(xì)預(yù)報中的同化應(yīng)用試驗
關(guān)鍵詞：雙雷達(dá) 風(fēng)場反演 同化 臺風(fēng) 強(qiáng)降水
摘要：利用福建龍巖、漳州、泉州新一代多普勒天氣雷達(dá)和廈門海滄雙偏振雷達(dá)探測資料,采用動態(tài)地球坐標(biāo)系下雙雷達(dá)三維風(fēng)場反演與拼圖技術(shù),基于天氣研究和預(yù)報模式(Weather Research and Forecasting,WRF)及其資料同化系統(tǒng),對登陸臺風(fēng)"莫蘭蒂"(1614)引起的2016年9月14-15日福建強(qiáng)降水過程進(jìn)行了雙雷達(dá)風(fēng)場反演拼圖資料檢驗及其三維變分同化對強(qiáng)降水精細(xì)預(yù)報影響的數(shù)值試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)動態(tài)地球坐標(biāo)系下雙雷達(dá)反演風(fēng)場能合理反映實際風(fēng)場分布狀況,其誤差相對較小。相較廈門翔安風(fēng)廓線雷達(dá)及廈門探空秒級測風(fēng)數(shù)據(jù),反演風(fēng)風(fēng)向(風(fēng)速)平均絕對誤差分別為7.8°(2.6 m/s)及3.4°(1.1 m/s);(2)反演風(fēng)場水平方向稀疏化對同化及預(yù)報結(jié)果極為重要,過密的反演風(fēng)場資料會給同化及預(yù)報結(jié)果帶來負(fù)效果。文中采用18、6、2 km 3重嵌套,在3重嵌套區(qū)域均進(jìn)行同化以及僅在2 km區(qū)域進(jìn)行同化兩種情況下,均表現(xiàn)為當(dāng)反演風(fēng)場資料水平分辨率提高到0.1°時,同化分析及預(yù)報的臺風(fēng)環(huán)流開始受到負(fù)影響;且當(dāng)反演風(fēng)場資料水平分辨率越高時,負(fù)效果越明顯。敏感性試驗結(jié)果顯示,分辨率取0.2°時數(shù)值預(yù)報效果最好;(3)以美國國家環(huán)境預(yù)報中心全球預(yù)報系統(tǒng)(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS) 0.5°×0.5°分析場為初值,基于3個不同起報時刻(2016年9月14日14時、20時及15日02時)(北京時,下同)模擬的福建省境內(nèi)臺風(fēng)內(nèi)核雨帶和螺旋雨帶逐時演變、臺風(fēng)路徑與強(qiáng)度、逐時降水TS評分和空間相關(guān)差異顯著,其中14日14時起報試驗效果最好;而14日20時起報試驗效果最差,這與該試驗初始臺風(fēng)大風(fēng)軸風(fēng)速明顯偏大有關(guān);(4)在上述3個不同起報時刻試驗基礎(chǔ)上,分別增加雙雷達(dá)反演風(fēng)場資料的三維變分同化后,福建境內(nèi)地面風(fēng)場和臺風(fēng)內(nèi)核雨帶、螺旋雨帶逐時分布、逐時降水TS評分和空間相關(guān)?
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