近年来数值预报技术得到迅速发展,但对于梅雨锋暴雨等中尺度天气系统的预报准确率仍然很低,初始场的分析误差是造成预报失败的主要原因。适应性观测(目标观测)策略能够科学地确定初始场中误差迅速增长,并因此而导致预报失败的敏感区,通过改进敏感区的观测质量来改进初始场的质量,最终提高预报准确率。这一思想为改进暴雨预报准确率提供了可行的途径。本项目以中尺度锋面降水系统的适应性观测策略为研究对象,着重从理论上探讨了与之密切相关的初始误差增长的动力学特征,并就适应性观测在梅雨锋暴雨天气预测中的有效性进行分析。主要研究成果如下(1)首先提出在理想锋面降水系统中边界层摩擦和非绝热加热的动力学效应,在此基础上进行伴随敏感性分析,讨论预报场对初始变量的敏感性问题,进而分析了该系统中初始误差增长的动力学特征,最后利用一次典型梅雨锋暴雨过程进行初始误差结构与增长特征的讨论,与理想锋面气旋降水系统中的结果进行对比分析。(2)基于Lorenz模型设计了不同类型的适应性观测策略。(3)建立了基于集合卡尔曼滤波的同化系统,对一次梅雨锋暴雨过程开展适应性观测分析研究。
英文主题词Adaptive observation strategy; initial error; Meiyu front rainfall