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区域集合预报集合卡尔曼变换初始扰动的余弦分析约束方案研究

王秋萍 潘贤 周勃旸 张瑜 马旭林 成巍

王秋萍, 潘贤, 周勃旸, 张瑜, 马旭林, 成巍. 区域集合预报集合卡尔曼变换初始扰动的余弦分析约束方案研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2210.22062
引用本文: 王秋萍, 潘贤, 周勃旸, 张瑜, 马旭林, 成巍. 区域集合预报集合卡尔曼变换初始扰动的余弦分析约束方案研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2210.22062
Study for GRAPES-REPS of cosine analysis constraint scheme based on ETKF initial perturbations[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2210.22062
Citation: Study for GRAPES-REPS of cosine analysis constraint scheme based on ETKF initial perturbations[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2210.22062

区域集合预报集合卡尔曼变换初始扰动的余弦分析约束方案研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2210.22062
基金项目: 国家重点研发计划2017YFC1502000、2018YFC1506702;中国气象局数值预报(GRAPES)发展专项

Study for GRAPES-REPS of cosine analysis constraint scheme based on ETKF initial perturbations

  • 摘要: 基于GRAPES区域集合预报系统,针对初始扰动对预报误差描述能力依然不足的问题,在动力降尺度构造集合初始扰动的基础上,本文利用集合卡尔曼变换(ETKF)方法更新集合扰动以捕获更多中小尺度扰动信息,提出并发展了一种融合资料同化分析增量特征信息的新的分析约束扰动方法——余弦分析约束扰动,对ETKF更新后集合初始扰动的不合理信息进行适应性自主调整,使得不同空间尺度的初始扰动物理结构和振幅尽可能与相应的预报误差结构和振幅相一致。试验结果表明,随天气形式的持续演变,强降水区域分析约束调整的集合初始扰动的中小尺度信息明显更为丰富,且温度扰动显示出更明显的优势;在模式积分初期,余弦分析约束扰动方案的集合离散度和扰动能量在空间分布与演变特征等方面均表现出更为合理的发展趋势,初始扰动质量及预报性能由此得到了有效改善。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-05
  • 录用日期:  2022-11-09
  • 修回日期:  2022-10-27
  • 网络出版日期:  2022-11-10

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