雙雷達風場反演拼圖在登陸臺風“莫蘭蒂”(1614)強降水精細預報中的同化應用試驗
關鍵詞：雙雷達 風場反演 同化 臺風 強降水
摘要：利用福建龍巖、漳州、泉州新一代多普勒天氣雷達和廈門海滄雙偏振雷達探測資料,采用動態地球坐標系下雙雷達三維風場反演與拼圖技術,基于天氣研究和預報模式(Weather Research and Forecasting,WRF)及其資料同化系統,對登陸臺風"莫蘭蒂"(1614)引起的2016年9月14-15日福建強降水過程進行了雙雷達風場反演拼圖資料檢驗及其三維變分同化對強降水精細預報影響的數值試驗,結果發現:(1)動態地球坐標系下雙雷達反演風場能合理反映實際風場分布狀況,其誤差相對較小。相較廈門翔安風廓線雷達及廈門探空秒級測風數據,反演風風向(風速)平均絕對誤差分別為7.8°(2.6 m/s)及3.4°(1.1 m/s);(2)反演風場水平方向稀疏化對同化及預報結果極為重要,過密的反演風場資料會給同化及預報結果帶來負效果。文中采用18、6、2 km 3重嵌套,在3重嵌套區域均進行同化以及僅在2 km區域進行同化兩種情況下,均表現為當反演風場資料水平分辨率提高到0.1°時,同化分析及預報的臺風環流開始受到負影響;且當反演風場資料水平分辨率越高時,負效果越明顯。敏感性試驗結果顯示,分辨率取0.2°時數值預報效果最好;(3)以美國國家環境預報中心全球預報系統(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)模擬的福建省境內臺風內核雨帶和螺旋雨帶逐時演變、臺風路徑與強度、逐時降水TS評分和空間相關差異顯著,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大風軸風速明顯偏大有關;(4)在上述3個不同起報時刻試驗基礎上,分別增加雙雷達反演風場資料的三維變分同化后,福建境內地面風場和臺風內核雨帶、螺旋雨帶逐時分布、逐時降水TS評分和空間相關?
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