GRAPES全球集合预报初始条件及模式物理过程不确定性方法研究

论文摘要

为描述GRAPES全球模式初始条件的不确定性,基于适合集合预报应用的GRAPES全球奇异向量技术,依据大气初始误差符合正态分布的特征,采用高斯取样奇异向量来构造全球集合预报初始扰动,在此基础上建立了GRAPES全球集合预报系统（GRAPES-GEPS）。利用GRAPES全球同化分析场,对采用初始扰动的GRAPES-GEPS连续试验预报结果进行检验和分析。结果表明:GRAPES-GEPS中高度场、风场及温度场预报的集合离散度能有效快速增加,集合平均均方根误差与集合离散度的关系合理;相对控制预报的均方根误差,集合平均的预报优势在预报中期非常显著。为进一步体现GRAPES-GEPS中模式物理过程的不确定性,发展了模式物理过程倾向随机扰动技术（SPPT）。试验结果表明:SPPT方案的应用有效提高了GRAPES-GEPS在南、北半球和热带地区等压面要素预报的集合离散度,同时一定程度减小了集合平均误差,进而改进了集合平均误差与集合离散度的关系,其中SPPT方案在热带地区的改进最为显著。本文发展的基于奇异向量的初始扰动方法和模式扰动SPPT方案在中国气象局2018年12月业务化运行的GRAPES-GEPS中得到了应用。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李晓莉,陈静,刘永柱,彭飞,霍振华

关键词: 奇异向量,初始扰动,模式扰动方案,全球集合预报系统

来源: 大气科学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 国家气象中心,中国气象局数值预报中心

基金: 国家重点研发计划项目(2018YFC1506703),国家科技支撑技术项目(2015BAC03B01),公益性行业(气象)科研专项(GYHY201506005)

分类号: P456

DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20190318001

页码: 348-359

总页数: 12

文件大小: 9415K

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