背景场误差样本模拟对同化及数值预报效果的影响

来源：高原气象杂志2016年第3期北京时间：

作者：陈耀登;陈晓梦;曾腊梅;WangHongli;王元兵

单位：南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 南京 210044;2. 湖南省气象台, 长沙 410119;3. Cooperative Institute for Researchin the Atmosphere, Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80302, USA;4. Global SystemsDivision, NOAA/Earth System Research Laboratory, Boulder, Colorado 80302, USA

摘要：合理估计背景场误差协方差矩阵(B)是做好变分同化的关键环节。利用控制变量随机扰动法(RandomCV)、增长模繁殖法(BGM)及NMC法等3种背景场样本模拟方法,基于WRFDA系统计算B矩阵,对B矩阵的特征及其对同化预报效果的影响进行了研究。B矩阵的特征分析和单点观测试验表明,NMC法与RandomCV法得到的B矩阵误差方差较大,在同化中观测的权重更大;RandomCV法得到的B矩阵,背景场误差中变量的长度尺度更大,说明同化中观测的水平影响范围更大。连续循环同化和预报试验表明:应用RandomCV法计算得到的B矩阵分析与预报的效果明显优于系统自带的以及BGM法得到的B矩阵,且效果与NMC法相当。与NMC方法相比,采用RandomCV方法产生背景场样本具有时间和人力成本相对低的优点。

关键词：数值天气预报;资料同化;背景场误差协方差

基金资助：国家重点基础研究发展计划(2013CB430102);公益性行业(气象)科研专项(GYHY201506002);国家自然科学基金项目(41205082);中国气象局“气象资料质量控制及多源数据融合与再分析”项目