ATOVS卫星亮温资料同化在暴雨数值模拟中的应用 - 国家卫星气象中心.PDF

全国卫星应用技术交流会 ATOVS卫星亮温资料同化在暴雨数值模拟 中的应用 报告人：周 昊 单 位：浙江省舟山市气象局 2014年5月5日，青 LTO(SCSIO) 报告提纲 一、问题引入、国内外研究现状和目的 二、数值模式、资料和方法 三、数值试验 四、结果分析 五、总结 一、问题引入与国内外研究现状 高影响的灾害性天气暴雨 山洪爆发 城市内涝 农田渍涝 水库垮坝 一、问题引入与国内外研究现状 提高模式 分辨率 提高 相互影响 存在很大的局限性 暴雨 综合考虑 和不确定性 改进模式 数值 参数化方案 模拟 效果 改进方法 改进模式 资料同化技术 初始场 多种观测资料 一、问题引入与国内外研究现状 困难：常规观测 资料严重匮乏 改进方法 数值模式 卫星资料变分同化 有利：卫星遥感 资料非常丰富 一、问题引入与国内外研究现状  Smith et al.(1985)、Menzel et al.(1990)指出卫星观测 资料所反演的大气垂直温湿廓线在天气分析和预测中有重要 的作用。  QI et al. (2004)利用GRAPES-3DVAR直接同化ATOVS资料， 可有效地改善梅雨锋上局地暴雨的模拟效果。  Wan et al. (2009)成功利用NCEP GSI-3DVAR将ATOVS亮温 资料直接同化进入WRF模式，有效改善了华南暴雨的模拟效果 。  Guo et al. (2010)利用T213结合SSI-3DVAR，对常规资料 和AMSU资料同时同化，改善了降水位置和强度的预报。  许多其他研究成果(略) 一、问题引入与国内外研究现状  本文目的  利用美国国家环境预报中心 （NCEP）的GSI同化系统，采 用三维变分同化方法，选取2011年6月发生在我国长江中下 游地区的一次暴雨过程为个例，将常规观测资料和ATOVS 卫星亮温资料 （AMSU-A ，MHS，HIRS）直接同化进入区 域大气模式WRF 中，并对此次暴雨过程进行数值模拟试验。  对影响降水预报的动力、热力和水汽条件等因子进行诊断分 析，初步探讨利用GSI同化常规资料和ATOVS 亮温资料对 暴雨个例数值模拟改善的原因。 二、数值模式、资料和方法  数值模式 • WRFV3.3模式 模式区域中心 （28°N，112°E），采用两重双 向嵌套方案，水平网格数181×145、298×235， 网格距30、10km，模式层顶气压10hPa，垂直方 向31层。 • GSIV3.0同化系统 模拟区域同上，两重区域均进行了 同化 • CRTM辐射传输模式 -卫星变分同化中的观测算子 -用于模拟计算大气层顶的辐射亮温值 二、数值模式、资料和方法  Gridpoin