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《第七次全国动力气象学术会议论文摘要》2009年
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增长模繁殖法在风暴尺度集合预报中的应用

高峰  闵锦忠  孔凡铀  
【摘要】:闵锦忠等对于湿对流系统中扰动误差的发展做了比较全面的分析与研究,认为湿对流系统(强不稳定性)作为一个必要条件影响着误差的增长和空间分布,这就引出一个实际的问题:我们已经从理论上清楚的认识到,集合技术对于强对流系统等极端天气的预报能够从概率方面提供一定的指示作用,它通过一组预报能够提供比确定性预报更多的包括大气实际状态的可能性。但研究认为湿对流系统(不稳定区域)影响着误差和离散度(不确定性)的发展,那么我们在构造初始扰动场时,随机扰动法是否将会受到湿对流的严重影响而导致离散度偏小、离散速度偏慢呢?如果出现上述问题,我们将如何解决呢?试验证明,采用简单的Monte-Carlc扰动法作为初值扰动方法来构造集合预报系统即可改进控制预报,技巧评分更高,证明了集合预报应用于风暴尺度系统的可行性及潜在的应用价值。但由于这种随机扰动法并没有考虑实际大气中误差有限增长过程,导致离散度发散速度偏慢,离散度偏低,因此随机扰动法并不是最理想的初值扰动方法。本文将采用模拟了分析循环中可能出现的误差(扰动)有限增长过程的增长模繁殖法(BGM)构造初始扰动场,从初始扰动场的分布来看,繁殖法构造的初始扰动具有明显的分布型差异,且这种差异来自于模式大气在预报循环中出现的误差,可以认为这种误差与控制预报和真实大气状态的误差相近;从Talagrand分布、RSS和集合成员离散度等指标来看,相对于随机扰动法而言,BGM构造的集合预报系统更合理,预报技巧更高。

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