| 随机物理过程扰动方案在克拉玛依区域集合预报中的应用研究 |
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| 引用本文： | 史永强,张涵斌,刘郁珏,张歆然.随机物理过程扰动方案在克拉玛依区域集合预报中的应用研究[J].大气科学学报,2022,45(6):926-937. |
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| 作者姓名： | 史永强 张涵斌 刘郁珏 张歆然 |
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| 作者单位： | 克拉玛依市气象局, 新疆 克拉玛依 934000;北京城市气象研究院, 北京 100089;北京英视睿达科技股份有限公司, 北京 100070 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目(2021YFC3000901);中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(N2020J005);国家自然科学基金资助项目(42275201) |
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| 摘 要： | 克拉玛依气象局研发了区域集合预报系统并已实现业务运行,该系统仅采用了集合变换卡尔曼滤波(ETKF)初值扰动,导致离散度发展受到限制,为改善区域集合预报的离散度,本文尝试在初值扰动基础上引入随机物理过程倾向(SPPT)模式扰动方案。通过开展SPPT方案关键参数的敏感性试验,确定了适用于本系统的参数设置,构建了初值-物理过程扰动方案(ETKF-SPPT),并与仅采用初值扰动的集合方案(ETKF)进行了对比。结果表明:ETKF初值扰动方法能够产生具有动力学结构的初值扰动,但是随着预报时效的延长,集合离散度增长很快达到饱和,并在侧边界约束下逐渐减小;ETKF初值扰动结合SPPT模式扰动可使集合离散度在各个预报时效均保持增长状态;集合预报检验结果表明,仅采用ETKF初值扰动的集合预报概率分布可靠性较低,概率预报准确性也较差;ETKF-SPPT方法可获得更好的概率预报结果,可靠性更好,均方根误差更低。对克拉玛依城区一次大风预报个例表明,ETKF方案对大风起风时间和量级把握较差,而ETKF-SPPT可以增加集合离散度,起风时间和风速预报更准确。综合而言,增加SPPT扰动可以有效改善克拉玛依区域集合预报系统的预报技巧。
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| 关 键 词： | 集合预报 初值扰动 模式扰动 随机物理过程倾向 |
| 收稿时间： | 2021/11/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/3/15 0:00:00 |
Study on the application of stochastic perturbed physics tendency perturbation in the Regional Ensemble Prediction System of Kelamayi |
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| SHI Yongqiang,ZHANG Hanbin,LIU Yujue,ZHANG Xinran.Study on the application of stochastic perturbed physics tendency perturbation in the Regional Ensemble Prediction System of Kelamayi[J].大气科学学报,2022,45(6):926-937. |
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| Authors: | SHI Yongqiang ZHANG Hanbin LIU Yujue ZHANG Xinran |
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| Institution: | Kelamayi Meteorological Bureau, Kelamayi 934000, China;Institute of Urban Meteorology, China Meteorological Administration, Beijing 100089, China; Insights Value, Beijing 100070, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Ensemble Prediction System initial condition perturbation model perturbation stochastic physics parameterization tendency |
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