尺度疊加高斯相關模型在GRAPES-RAFS中的應用

作者：莊照榮,李興良

摘要：背景誤差水平相關模型影響著分析增量的結構,同時也決定著不同尺度上分析增量信息的多少。為了提高中小尺度系統的分析質量,研究尺度疊加高斯相關模型的特征及其在三維變分同化系統中的應用效果。通過分析高斯模型和尺度疊加高斯模型的空間特征,以及它們的拉普拉斯算子和譜響應函數的特征,同時依據統計的背景誤差特征來改進背景誤差水平相關模型。通過采用不同相關模型的GRAPES-RAFS快速分析預報循環批量試驗表明:改進的尺度疊加高斯相關模型不僅能增加分析場的中小尺度信息,同時尺度疊加高斯函數描述的風場背景誤差相關特征更符合實際統計結果,緩解了原高斯函數方案風場負相關偏大的問題。因而尺度疊加高斯相關模型的應用大幅度提高了分析質量,特別是風場分析質量,同時12 h內風場預報質量也略有提高,也顯著提高了前24 h各量級降水的ETS評分,明顯緩解了原高斯模型方案的虛警現象。尺度疊加高斯相關模型能明顯增加分析的中小尺度信息和更合理地描述風場負相關結構,在三維變分分析中的應用能顯著改進分析和降水預報質量。

發文機構：國家氣象中心 中國氣象局數值預報中心

關鍵詞：水平相關模型高斯函數尺度疊加的高斯函數三維變分GRAPES-RAFSHorizontal correlation modelGaussian functionSuperposition of Gaussian components3DVarGRAPES-RAFS

分類號： P435[天文地球—大氣科學及氣象學]