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《中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集》2007年
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全球中期集合预报系统地表扰动试验

邓国  朱跃建  Zoltan Toth  Richard Wobus  
【摘要】:在NCEP全球集合预报系统框架中加入地表扰动模块,使该系统大气和地表(包括陆面、海洋、冰面)过程均具备初值扰动的能力,而且在地表和大气要素间存在相互作用和反馈。利用新的试验系统,可以方便地进行控制试验和扰动试验:前者仅对大气要素进行扰动,所有地表要素保持不变;后者则对大气要素和地表要素进行扰动,而地表扰动的方法有多种可选,如利用模式预报量替换、增长模繁殖法、集合变换方法(ET,该方法程序未来得及测试)。方法以EMC现在运行的全球集合预报系统为基本框架,共有5个集合预报成员,包括一个控制试验和4个扰动成员;大气要素扰动方法为ET和热带气旋重定位技术;地表扰动要素:开始冷启动,在6小时后,利用扰动的地表预报场作为模式地表要素初值,每6小时完成一次循环。扰动的要素包括4层土壤温度,4层土壤湿度;试验时间2006年8月22日到2006年11月22日。试验结果表明,地表扰动的初步结果表明,地表状况与大气之间存在相互作用,地表扰动对于大气要素有明显的反馈,可以改变大气要素和模式预报结果,包括环流形势、降水分布和范围有明显变化,但是这种变化本身短期内对集合预报系统整体的离散度增加并不显著;特别是从土壤温度和湿度不同深度离散度随时间变化表明,3个月内随土壤深度增加,离散度仍保持不断增长的趋势,因此,地表状态与大气要素部分的相互作用是一个慢过程,需要经过长时间的反馈和SPIN-UP,集合预报系统才能达到稳定的状态,地表过程的不确定性对模式的反馈才可能达到显著的状态,才能真正体现大气和地表相互作用。

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