3DVar和SVD-En3DVar方法同化地閃資料試驗研究.pdf

1、強對流天氣由于具有突發(fā)性和強破壞力，一直是氣象預報業(yè)務中的難點和重點內容之一，展開此類天氣預警預報能力提高的研究對人們的生產生活具有重要意義。閃電資料作為對流活動的指示器，不但具有高分辨率，而且受外界條件干擾較小，可以將其作為其他觀測資料的補充，用于對強對流天氣的監(jiān)測和預報。本文通過將閃電資料同化入數值模式，調整模式初始場，探討了閃電觀測在強對流天氣預報方面的應用。
　　本文選取2009年6月5日發(fā)生在江淮地區(qū)的一次強對流過程進行

2、研究。首先基于常規(guī)天氣資料和通過兩步變分法反演得到的多普勒天氣雷達資料，對該次天氣實況發(fā)生、發(fā)展和消亡的過程做了詳細分析，并根據已有的一些預警條件對冰雹、大風和閃電等災害性天氣做出預警。
　　隨后，基于美國業(yè)務天氣預報系統(tǒng) RUC/RR（Rapid Update Cycle/Rapid Refresh）的同化系統(tǒng)GSI（Gridpoint Statistical Interpolation）中閃電與雷達回波的經驗關系，將安徽省LD

3、-Ⅱ型閃電定位系統(tǒng)的地閃資料轉換為三維代理回波，并與雷達觀測作對比，結果表明二者略有偏差，但總體形態(tài)基本一致。因此，閃電代理回波可以作為雷達資料的補充或替代，用于強對流天氣臨近預報的研究。
　　最后，分別用三維變分方法（Three-dimensional Variational Method，3DVar）和基于集合與奇異值分解（Singular Value Decomposition Method，SVD）技術的三維變分同化方法（

4、SVD-En3DVar）同化閃電轉換三維代理回波，以提高強對流天氣的臨近預報水平。結果表明：（1）利用中尺度預報模式（Weather Research and Forecast Model，WRF）的3DVar模塊同化閃電代理回波后，對初始場中的熱力和動力條件都進行了一定程度的調節(jié)和補充。同化結果極大地改善了回波強度和落區(qū)的臨近預報水平，使其迅速向觀測場逼近；并且可改進3小時和6小時內臨近降水的落區(qū)預報，為短時強降水的臨近預報提供很好的