基于雷达反射率反演降水率的一维+三维变分同化研究及试验
摘要
区域模式的降水预报效果直接依赖于水汽初值场,观测资料分辨率不高或资料数量不足时,分析出的水汽初值场不能正确地反映中尺度高湿度区的存在,预报结果与实际偏差很大。天气雷达在中尺度观测的独特优势在于可以提供高时间、空间分辨率的与云、降水空间分布有关的信息,通过反演可以估计出地面降水率。因此通过雷达反演的水汽来订定模式大气的水汽初值场是非常有意义的。本文主要研究工作为基于雷达反射率反演的降水率,以线性化的大尺度凝结方案和简化的对流参数化方案为降水的观测算子,建立形成大气湿度一维变分同化系统。通过一维变分系统获得合理的大气水汽廓线,以三维变分同化方法引进水汽廓线,为精细模式提供高质量的水汽初估值场。文中以一个强降水过程和2011年5月一个月为例,通过一维+三维变分同化系统订正大气水汽初估值,初步评估采用一维+三维变分同化系统同化雷达资料后对短期降水预报的影响作用。