改进的雷达资料同化方案在梅雨期暴雨预报中的应用

来源：高原气象杂志2020年第5期北京时间：

作者：彭菊香;谢元富;康兆萍;李红莉

单位：1. 中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室，湖北 武汉 430205;2. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081

摘要：雷达资料同化对提高数值天气预报准确率具有重要意义。针对2016年7月5 -6日武汉一次梅雨期暴雨过程， 采用改进的雷达资料同化方案STMAS（Space and Time Multiscale Analysis System）同化雷达径向速度和反射率因子。通过与LAPS（Local Analysis and Prediction System）方案的结果对比初始动力场、 水汽条件、 热力场、 预报天气形势、 降水和雷达回波等的差异， 并着重分析了STMAS方案对初始场及降水预报的改进及其原因。结果表明： （1）同化雷达径向速度时， STMAS方案在三维变分基础上引入连续方程做强约束条件， 对初始场中动力场改善效果较为明显。（2）同化雷达反射率因子时， STMAS方案增加利用雷达回波直接调整湿度步骤， 强迫雷达回波高于阈值区域饱和， 使得初始场的水汽条件更加充沛， 对流不稳定能量更大。（3）由于STMAS方案初始场的改善， 使得预报场中高低空天气系统配置较好， 最终使得预报的雨带和强降水落区在位置和强度上更接近实况， 其中100 mm以上强降水预报能力尤为突出。

关键词：雷达资料同化;STMAS同化系统;梅雨期暴雨

基金资助：政府间国际科技创新合作重点专项(2016YFE0109400),国家自然科学基金项目(41620104009)