不同控制变量的AMSR2资料同化方法对台风“山神”预报的影响研究

作     者：束艾青 许冬梅 沈菲菲 夏晓丽 楚志刚 卞慧敏 SHU Ai-qing;XU Dong-mei;SHEN Fei-fei;XIA Xiao-li;CHU Zhi-gang;BIAN Hui-min

作者机构：南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 美国国家大气研究中心科罗拉多丹佛80301 

出 版 物：《海洋预报》 (Marine Forecasts)

年 卷 期：2019年第36卷第5期

页      面：19-29页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41805016、41805070) 国家重点研发计划(2018YFC1506404、2018YFC1506603) 江苏省自然科学基金项目(BK20170940) 江苏省气象局北极阁基金项目(BJG201604) 气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学)开放课题(KLME201807、KLME201808) 南京信息工程大学人才启动基金项目(2016r043、2016r27) 2018年江苏省大学生创新创业训练计划省级重点项目(201810300045Z) 2019年南京信息工程大学大学生创新创业训练计划项目(201910300290) 

主　　题：AMSR2 WRFDA-3DVar 背景误差协方差 台风预报 

摘      要：以2012年生成于太平洋西岸的第23号台风山神(Son-tinh)为个例,在WRFDA-3DVar同化系统中结合新型AMSR2同化模块,探讨两种不同的同化背景误差协方差(CV5、CV7)和不同的模式背景场启动机制(冷,热启动)对台风预报影响的研究。结果表明:(1)同化系统的分析场相对于背景场,对AMSR2辐射率资料亮温的模拟,在观测残差、标准差、均方根误差方面均有不同程度的减小。可以很好地模拟出台风的热力学结构,提高模式分析场的质量,从而进一步提高台风预报的准确度;(2)总体而言使用UV风的控制变量方案(CV7)的效果略好于使用流函数和势函数的方案(CV5)。CV7方案的正向温度增量区域大于CV5,尤其是在台风中心区域附近,正向温度增量有助于台风暖心结构的形成;(3)热启动的spin-up过程可以改善模式的热力结构和水汽特征;CV7方案可以在更小尺度上将背景场和观测联系起来且在边界附近产生的误差更小。热启动结合CV7方案对于台风路径的预报最为有效。