初始誤差在風(fēng)暴尺度系統(tǒng)中增長(zhǎng)特性研究.pdf

1、對(duì)于風(fēng)暴尺度天氣系統(tǒng)，目前“單一”確定性預(yù)報(bào)仍然存在較大困難。鑒于集合預(yù)報(bào)技術(shù)在中期數(shù)值預(yù)報(bào)中所取得的巨大成功，因此對(duì)風(fēng)暴尺度系統(tǒng)引入集合預(yù)報(bào)技術(shù)就成為一個(gè)自然的選擇。但由于風(fēng)暴系統(tǒng)的高度非線性，中期集合預(yù)報(bào)技術(shù)并不適用于風(fēng)暴尺度系統(tǒng)，尤其是初始擾動(dòng)方法。因此需針對(duì)風(fēng)暴尺度系統(tǒng)的特性，研究合適的初始誤差引入方法，以及它們?cè)鲩L(zhǎng)、傳播和演變的特性。 基于上述考慮，本文利用WRF模式，選擇兩種不同類型的風(fēng)暴單體研究初始誤差在風(fēng)暴發(fā)展過

2、程中的發(fā)展和演變特征；結(jié)果表明：1)初始誤差在模式啟動(dòng)之后，無(wú)論誤差在初始時(shí)刻以何種方式引入，在整個(gè)模擬過程中誤差僅僅在對(duì)流區(qū)域(水平和垂直方向)存在，并隨風(fēng)暴的發(fā)展而不斷增長(zhǎng)擴(kuò)大。2)在模式積分過程中，不同物理變量的誤差峰值在垂直方向上分布位置不同(溫度場(chǎng)分布在模式頂層，而風(fēng)場(chǎng)的峰值分布在對(duì)流層中層。)3)初始誤差對(duì)風(fēng)暴的類型改變，產(chǎn)生與否沒有影響；但對(duì)風(fēng)暴強(qiáng)度以及位置有一定程度的改變，但改變甚小。4)初始誤差發(fā)展演變過程中，初始幾十

3、分鐘誤差的發(fā)展演變與初始引入誤差有緊密聯(lián)系，但之后誤差的發(fā)展就完全由環(huán)境場(chǎng)所摔制。5)初始誤差的增長(zhǎng)與風(fēng)暴強(qiáng)度增強(qiáng)減弱變化過程有非常一致的對(duì)應(yīng)關(guān)系(指在誤差進(jìn)入飽和階段之前)。 同時(shí)風(fēng)暴類型不同，誤差引入后，風(fēng)暴的發(fā)展和誤差的發(fā)展也略有不同：1)對(duì)超級(jí)單體風(fēng)暴，初始誤差沒有改變風(fēng)暴的類型及其發(fā)展演變的速度，但能改變其強(qiáng)度和位置；2)對(duì)多單體風(fēng)暴，初始誤差同樣沒有改變風(fēng)暴發(fā)展演變速度，但對(duì)風(fēng)暴對(duì)流單體在空間上的分布及對(duì)流單體的強(qiáng)度