衛(wèi)星資料連續(xù)同化在臺風過程模擬中的應(yīng)用.pdf

1、衛(wèi)星資料連續(xù)同化在臺風衛(wèi)星資料連續(xù)同化在臺風過程過程模擬中的應(yīng)用模擬中的應(yīng)用ApplicationofContinualAssimilationofSatelliteDatainSimulationofTyphoonProcesses學科專業(yè)：水利工程作者姓名：李明星指導教師：張慶河教授企業(yè)導師：楊華教授級高工天津大學建筑工程學院二零一六年十二月I摘要基于中尺度非靜力大氣預(yù)報模式WRF，以1409號超強臺風“威馬遜”臺風為例，通過WRF

2、DA同化模塊及快速輻射傳輸模式CRTM進行微波輻射資料AMSUA連續(xù)同化的模擬試驗來探究衛(wèi)星資料同化對臺風模擬的影響，并以同化后的風場作為驅(qū)動風場，利用海浪模式SWAN和海洋模式FVCOM模擬“威馬遜”過程的浪流及海溫，以進一步探究風場同化對波浪場，流場及溫度場模擬效果的影響。將模擬方案應(yīng)用在臺風“彩虹”過程模擬中，以進一步驗證模擬方案的合理性，論文的主要內(nèi)容及結(jié)論為：利用大氣模式WRF、WRFDA同化模塊及快速輻射傳輸模式CRTM進行

3、AMSUA資料同化，模擬1409號超強臺風“威馬遜”過程，結(jié)果表明衛(wèi)星資料連續(xù)同化能夠改善臺風的模擬效果。根據(jù)模擬結(jié)果，分析了臺風場和氣壓場的特征，指出臺風過程中大風區(qū)呈現(xiàn)偏右特征，臺風靠近陸地時，陸地對風速有明顯的減弱作用，但對氣壓場的分布影響較小。利用海浪模式SWAN和海洋模式FVCOM模擬“威馬遜”過程的波流及海溫。選取測點的波高過程與衛(wèi)星資料對比，結(jié)果表明由同化試驗風場驅(qū)動的波浪場模擬結(jié)果較非同化試驗更為合理，風場同化可以有效地

4、改善臺風浪的模擬效果。分析臺風驅(qū)動下的波浪場特征，指出波浪場與風場一致，存在偏右特征，且波浪場相對風場存在延時響應(yīng)特征。海洋溫度的垂向分布獲得實測資料驗證，模式能夠合理反映流場偏右性及延時響應(yīng)特征，以及臺風過程海表降溫特點。利用“威馬遜”臺風過程采用的模擬方案，對“彩虹”過程中的波，流，溫度場進行模擬，以進一步驗證本文所采用的風場同化方案對于臺風過程模擬的合理性，并分析臺風“彩虹”過程中的波浪場特征，流場特征和溫度場特征。結(jié)果表明，方案