| 区域集合预报基于SKEB和多物理过程的混合模式扰动方法研究 |
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| 引用本文： | 张涵斌,范水勇,陈敏,孙鑫.区域集合预报基于SKEB和多物理过程的混合模式扰动方法研究[J].气象,2019,45(1):17-28. |
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| 作者姓名： | 张涵斌 范水勇 陈敏 孙鑫 |
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| 作者单位： | 中国气象局北京城市气象研究所;内蒙古自治区气象台 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41605082)和北京市气象局科技项目(BMBKJ201702007)共同资助 |
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| 摘 要： | 为了研究随机动能后向散射(stochastic kinetic energy backscatter,SKEB)模式扰动方法在区域集合预报中的应用效果,基于WRF模式构建了集合预报系统,针对SKEB的扰动振幅进行了敏感性试验,以了解SKEB扰动的作用特征;发展了一种多物理过程组合(multi-physics,MPHY)与SKEB相结合的混合模式扰动方法(SKEB-MPHY),并对比了SKEB、MPHY以及SKEB-MPHY的预报效果,以探索区域集合预报的最优模式扰动实现方案。试验结果表明:SKEB方法通过固定的动能耗散率计算出流函数及温度扰动,从而对模式积分产生影响,且耗散率大小与预报离差正相关,垂直结构扰动不利于预报离差的发展。SKEB、MPHY以及SKEB-MPHY方法的对比试验表明,对于高空动力场预报离散度的增长,SKEB方法比MPHY方法占优,而低层温度预报离散度增长,MPHY比SKEB扰动方法占优,混合模式扰动方法的扰动增长能力在三种方案中表现最好。集合预报检验结果表明SKEB-MPHY方法评分优于单独的SKEB和MPHY方法。降水个例分析及降水评分结果表明与单独采用MPHY方法相比,引入SKEB方法可以对大雨预报有所改进。本文研究结果表明SKEB方法及在其基础上建立的混合模式扰动方法具有较好的应用前景。
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| 关 键 词： | 区域集合预报，模式扰动，SKEB，多物理过程 |
| 收稿时间： | 2017/9/7 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/9/28 0:00:00 |
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