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NCEP 全球预报系统在ARM SGP站点预报大气温度、湿度和云量的检验

张寅 罗亚丽 管兆勇

张寅, 罗亚丽, 管兆勇. NCEP 全球预报系统在ARM SGP站点预报大气温度、湿度和云量的检验[J]. 大气科学, 2012, 36(1): 170-184. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.01.13
引用本文: 张寅, 罗亚丽, 管兆勇. NCEP 全球预报系统在ARM SGP站点预报大气温度、湿度和云量的检验[J]. 大气科学, 2012, 36(1): 170-184. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.01.13
ZHANG Yin, LUO Yali, GUAN Zhaoyong. Temperature, Relative Humidity, and Cloud Fraction Predicted by the NCEP Global Forecast System at the ARM SGP Site during 2001-2008: Comparison with ARM Observations[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2012, 36(1): 170-184. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.01.13
Citation: ZHANG Yin, LUO Yali, GUAN Zhaoyong. Temperature, Relative Humidity, and Cloud Fraction Predicted by the NCEP Global Forecast System at the ARM SGP Site during 2001-2008: Comparison with ARM Observations[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2012, 36(1): 170-184. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.01.13

NCEP 全球预报系统在ARM SGP站点预报大气温度、湿度和云量的检验

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.01.13
基金项目: 中国气象科学研究院基本科研业务专项经费2007R001, 气象行业专项GYHY200806020

Temperature, Relative Humidity, and Cloud Fraction Predicted by the NCEP Global Forecast System at the ARM SGP Site during 2001-2008: Comparison with ARM Observations

  • 摘要: 利用美国大气辐射测量项目(ARM) 制作的 “气候模拟最佳估计” (CMBE) 观测数据集, 检验美国环境预报中心 (NCEP) 全球预报系统 (GFS) 2001~2008年在ARM Southern Great Plains (SGP) 站点预报的大气温度、 相对湿度和云量的垂直分布, 主要结论如下: (1) NCEP GFS较好地预报出了温度和相对湿度的季节变化。就各个季节平均而言, NCEP GFS高估了1.5~12 km的大气温度, 同时低估了春冬季13~16 km和秋冬季1.5 km以下的大气温度, 各高度上温度偏差绝对值小于1℃; NCEP GFS预报结果再现了观测到的相对湿度垂直分布的双峰结构, 但是高估了4~12 km的相对湿度。模式分辨率提高 (T170L42更新为T254L64) 显著改进了14~18 km相对湿度的预报。(2) 预报的云量在10 km以下小于观测值, 在10~13 km则高于观测值, 而且, NCEP GFS没有预报出非降水性低云的云量, 其预报的降水云的云量在8 km以下也低于观测值, 反映出NCEP GFS模式中浅对流和深对流活动不够活跃。(3) NCEP GFS模式用预报的相对湿度和云水/云冰混合比 (qc) 诊断云量, 采用同样的诊断公式由观测的相对湿度和NCEP GFS预报输出的qc计算云量, 得到的云量在11 km以下所有高度上都更加显著地小于观测值, 即比NCEP GFS对云量的低估更加严重, 说明NCEP GFS可能低估了此高度区间的qc。 (4) 2001~2008年间NCEP GFS预报的温度、 湿度和云量改进不显著, 其预报云量和qc的误差很可能与模式中深对流和浅对流方案、 层云微物理方案的不确定性有关。
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