摘要：本研究从当前数值大气模式应用于水文预报的现状出发,分析了将数据同化技术融入到陆气耦合水文预报中的重要性,针对时空分辨率较高的天气雷达测雨数据,在wrf模式耦合wrf-Hydro陆面水文模式的基础上,构建了逐小时快速更新的wrf-3dvar同化系统,并进一步验证了其在华北地区降雨径流预报中的应用效果。结果表明,同化天气雷达结合传统气象监测数据可以有效提高wrf模式的预报降雨精度,特别是针对时空分布均匀型的降雨,同化后预报降雨的CSI/RMSE指标提高了23.24%—50.00%。在径流预报中,经过数据同化后,更准确的预报降雨使径流预报结果也一定程度上得到了改善,洪峰流量和洪量误差均有所降低,Nash系数也所提高,整体上数据同化对预报水文过程的改进效果也较为明显。但对于时空分布不均匀型的降雨,洪峰流量和峰现时间的预报结果仍不理想,后续需要从陆面水文参数的精准率定、预报误差的实时校正等方面进行改进。

摘要：为提高卫星资料在同化系统中的利用率及验证卫星微波资料对区域数值预报效果的影响,本文以2008年8月1—31日为研究时段,利用wrf模式及其wrf-3dvar同化模块,设计并构建了卫星微波资料的快速循环同化方案,分析循环同化方案对数值预报的改进效果。结果表明,相比于单时次同化,循环同化方案使各预报要素的相关系数在一定程度上得到改善,均方差也呈现减小的趋势。此外,对研究时段内暴雨和台风个例的具体分析显示,循环同化方案能够有效改善降水和台风路径的预报。

摘要：利用ATOVS卫星辐射率资料和NCEP资料,采用中尺度数值模式wrf(V3.3)及其同化系统wrf-3dvar,设计了几组同化试验方案,对由0908号台风"莫拉克"导致的台湾南部2009年8月8—9日特大暴雨过程进行数值预报。结果表明,直接同化ATOVS辐射率资料对初始温度场、湿度场和风场均有较明显的改善,其中连续循环同化试验的改善效果最显著,同化后初始场增加了暴雨中心上空对流不稳定性,同时风场也表现出更强的低层辐合、高层辐散的中尺度特征。对比不同的辐射率资料发现,同化MHS资料对湿度场改进效果较好,同化AMSUA资料对温度场和风场改进效果较好,同时同化MHS和AMSUA资料改进效果整体上要好于前两者。在对降水预报定量检验中,同化试验的整体评分要高于控制试验,特别是降水临界值超过300 mm后评分提高最为显著。连续循环同化试验对这次台风暴雨的预报与实况最为接近。