南方季风区暴雨预报的初始误差敏感性分析

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowmansoft
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文选取2008-2020年的34个南方季风区暴雨事件,对比NCEP_FNL及TIGGE_EC对于暴雨过程的预报结果,以确定南方季风区暴雨的预报误差来源。在此基础上基于WRF模式,采用NCEP_FNL及TIGGE_EC两种初始场得到的预报结果(分别为WRF_FNL、WRF_EC),探究初始误差对南方季风区暴雨预报技巧的影响,深入研究2008年以来我国南方季风区内暴雨的预报误差来源区域及变量,主要结论如下:(1)“2015.5.16”典型华南季风区暴雨事件中,WRF_EC的预报结果明显优于WRF_FNL。进一步引入湿能量公式分析初始场差异,发现初始误差的主要来源区域为南海北部湾至广西西南一带,主要来源变量为扰动温度场和湿度场。将TIGGE_EC的初始要素场替换敏感区中FNL的气象要素初始场对此次降水过程预测效果的提升具有明显作用。(2)针对2020年江淮地区超长梅汛期极端事件,挑取了相关的11次江淮季风区暴雨过程,分析发现基于WRF模式,TIGGE_EC的初始场对WRF暴雨过程的预报效果同样显著优于FNL,这表明初始误差是本次过程预报误差的重要来源。分析扰动湿能量大值区(敏感区)及主要影响要素(敏感变量)发现,西部内陆即上游区的水汽变化是江淮季风区暴雨重要的预报误差来源,对其准确描述可有助于本次过程的预报效果。(3)归纳总结2008-2019年期间的19次华南季风区暴雨事件并识别敏感区发现,华南季风区初始误差的扰动湿能量大值区分布存在一定规律,即扰动湿能量大值中心与降水区大值中心相距约5个经度,并大致集中于4°×4°范围内。在此基础上,利用700h Pa引导气流结合降水区位置,提出了敏感区客观识别的引导气流法,从而实现对湿能量扰动大值区的客观识别。
其他文献
热带气旋季节建立时间和强度的预报一直是热带气旋预报的重难点,以往的研究对热带气旋季节建立时间(tropical cyclone season onset,简称TCSO)较少,对热带气旋快速增强强度变化相关物理机制的理解也不够透彻。而印度洋作为全球三大海洋之一,印度洋海温的变化对西北太平洋大气环流以及热带气旋活动有着重要影响。本文分析了在中性-弱ENSO事件中,西北太平洋热带气旋季节建立早晚年年际变
东北冷涡是造成中国北方地区暴雨洪涝的重要天气系统,冷涡背景下的短时强降水突发性强、可预报时效短,连续几天间歇发生,其发生时间、强度和落区一直是气象预报业务中的难点。因此,本文首先对东北地区冷涡短时强降水进行统计,然后通过一个强降水个例研究短时强降水的触发和组织化机制。利用站点降水资料、常规观测资料和NCEP的FNL资料,基于站点统计了2011-2020年6-8月冷涡背景下东北地区短时强降水的时空分
太阳风-磁层耦合是太阳活动影响地球空间环境最直接最关键的环节之一。地球弓激波是超声速太阳风受到地球磁层的阻碍作用形成的驻立激波,是太阳风-磁层耦合中极为重要的一环。当上游太阳风穿越弓激波后,其速度从超声速变成亚声速,从而绕流过地球磁层。这一过程有效的阻碍了绝大部分的太阳风直接进入地球空间,从而保护了地球。因此,对弓激波位型的研究有助于了解太阳风和地球磁场相互作用的一些基本规律,另一方面,对预测弓激
在全球变暖背景下,北极增暖速率是全球增暖速率的至少两倍;而中国北方却出现增暖停滞,极端低温事件频发的现象。北极异常增暖与中纬度大陆增暖停滞、极端低温事件频发的关系备受关注。本文利用中国站点观测构建的格点化数据集(CN05.1)和多套再分析资料,分析了冬季巴伦支-喀拉海异常增暖与中国北方极端低温发生频次的关系及联系机制;进而基于暖北极-冷欧亚(WACE)模态,寻找了中国北方极端低温的两个前期秋季的预
本文根据1958-2019年中国国家气候中心的160站逐月降水资料及日本气象厅的JRA55再分析资料,利用水分和湿静力能(MSE)平衡方程定量分析了El Ni(?)o不同发展阶段夏季中国北部降水异常的形成原因。主要结论如下:(1)在El Ni(?)o发展阶段,中国北部异常降水主要由与大气环流有关的动力效应控制。水汽诊断方程表明,El Ni(?)o发展阶段夏季中国北部降水异常偏少与垂直下沉运动密切相
热带气旋(TC)强度、降水的预报仍然是国际公认的难题,其中一个重要原因是对TC雨带精细化结构及其演变特征了解不多。深入研究TC雨带对流精细化结构特征,对提高TC强度、结构和降水的预报水平以及防灾减灾具有重要作用。本文基于三组高分辨率数值试验资料,通过分析对比不同数值试验中TC强度和主雨带对流结构差异、分析边界层引入大涡模拟技术LES-111m试验中主雨带对流结构的切向变化特征以及分析LES-111
陆气相互作用是气候系统中的一个重要过程,对大气和陆面的变化有着不可忽视的作用。大气边界层位于对流层下部,是陆面和大气产生影响的媒介。一方面边界层的状态和结构会随着陆面过程发生变化,另一方面陆面变量通过边界层影响降水及温度。由此可见边界层在陆气相互作用中起着关键性的作用。风场作为边界层内的主要成员,对水汽的传输、辐合过程有着重要的影响,然而边界层内的风场在陆气耦合中的作用尚不明确。本文利用WRF4.
本文基于1979-2014年观测与再分析资料,采用大气湿静力能诊断方程,从大气能量的角度,主要研究了我国华南前、后汛期极端降水发生前后大气不稳定能量的特征,在此基层上,进一步揭示了热带印度洋和热带太平洋海表温度异常对华南地区前、后汛期极端降水的影响机理。主要结论如下:(1)华南前汛期和后汛期极端降水总量随时间变化序列,相关性较低甚至为负相关,相关系数为-0.34。本文采用极端降水指数包括极端降水总
本论文利用ERA5全球再分析资料、CMORPH降水数据、Cloud Sat卫星产品和Aura卫星MLS探测数据以及FY-2G卫星黑体亮温数据等,使用天气学诊断分析、中尺度数值模拟、对流层顶3D-标签检验算法、位涡诊断方程等方法,对青藏高原上空对流层顶折叠(简称折叠)背景下的一次深对流发生发展过程进行研究,分析两者的成因以及折叠对深对流的影响机理,并验证高原深对流活动对上对流层-下平流层(简称UTL
土地利用/覆盖变化(Land use cover change,LUCC)是人类活动影响气候变化的重要外强迫因子之一。本文利用动态植被模型CLM4-CNDV、区域气候模式RegCM4.6-CLM3.5和全球气候模式CAM4,基于多组数值试验结果探究了当前气候状态下东亚区域可能的自然植被分布,以及自然植被恢复对东亚区域气候产生的可能影响,讨论了植被覆盖变化对气候影响的可能机理。进一步在分析了不同大气