同化GPS可降水量资料在安徽地区暴雨预报中的应用

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2017.02.003

气象与环境学报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (2): 18-27.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2017.02.003

同化GPS可降水量资料在安徽地区暴雨预报中的应用

何志新¹, 江杨¹, 张苏², 姚叶青¹, 邱学兴¹

1. 安徽省气象台, 安徽合肥 230031;
2. 安徽省科技与预报处, 安徽合肥 230031

收稿日期:2016-04-07 修回日期:2016-08-31 出版日期:2017-04-30 发布日期:2017-04-30
作者简介:何志新,男,1984年生,工程师,主要从事资料同化技术研究,E-mail:hzx0403@sina.com。
基金资助:
安徽省气象局面上项目“多普勒雷达资料在RUC系统中的同化应用”（KM201502）、华中区域中心科技发展基金（QY-Z-201201）、中国气象局预报员专项“长江中下游梅雨期龙卷分析研究”（CMAYBY2016-032）和安徽省气象局面上项目“雷达强回波落区预报时间动态权重融合方法应用研究”（KM201601）共同资助。

Application of assimilated GPS/PWV data to the rainstorms forecast over Anhui province

HE Zhi-xin¹, JIANG Yang¹, ZHANG Su², YAO Ye-qing¹, QIU Xue-xing¹

1. Anhui Meteorological Observatory, Hefei 230031, China;
2. Department of Science Technology and Forecast in Anhui Meteorological Service, Hefei 230031, China

Received:2016-04-07 Revised:2016-08-31 Online:2017-04-30 Published:2017-04-30

摘要/Abstract

摘要： 利用2014年5月10日 08时和5月24日 08时的中国GPS（Global Positioning System）可降水量资料、地面气象观测资料及探空资料，基于WRF（Weather Research Forecast）模式及其三维变分同化系统对安徽地区2014年5月10日区域性暴雨过程和5月24日局地性暴雨过程进行了同化研究。结果表明：同化GPS水汽资料能较好地改善WRF模式的湿度场，对风场的调整较小；同化探空资料和地面常规气象观测资料可以同时调整湿度场与风场，但对湿度场的改善效果明显不如同化GPS水汽资料。仅同化GPS可降水资料，可以改进暴雨落区和强度的WRF模式模拟预报效果；而同化探空资料和地面常规气象观测资料对暴雨落区与强度预报的改进效果低于仅同化GPS水汽资料；同时同化地面常规气象观测资料、探空资料和GPS可降水资料对暴雨强度与落区的预报效果改进明显，与实况更接近，暴雨预报的TS评分更高，空报率更低。

关键词: GPS水汽, 资料同化, 三维变分, WRF模式, 暴雨

Abstract: GPS/PWV (Precipitable Water Vapor) data,sounding and surface data are assimilated into the WRF model together with a 3DVar assimilation system to investigate their effects on a regional rainstorm on May 10 and a local one on May 24,2015,respectively,over Anhui province.The results show that GPS/PWV data assimilated to WRF can improve the relative humidities in an initial field,but have little influence on wind.However,sounding and surface data assimilation can improve both relative humilities and wind,with a slightly worse result than that of GPS/PWV for the humidities.The forecast capacities of rainstorm locations and intensities may be enhanced with the assimilated GPS/PWV data only,superior to those with sounding and surface data.If all these data were assimilated to the WRF,the rainstorm locations and intensities can be significantly improved and closer to the observations,leading to higher TS scores and lower false-alarm rates.

Key words: Global Positioning System/Precipitable Water Vapor, Data assimilation, 3DVar, Weather Research Forecast model, Rainstorm

中图分类号:

P458.1⁺21.1

何志新, 江杨, 张苏, 姚叶青, 邱学兴. 同化GPS可降水量资料在安徽地区暴雨预报中的应用[J]. 气象与环境学报, 2017, 33(2): 18-27.

HE Zhi-xin, JIANG Yang, ZHANG Su, YAO Ye-qing, QIU Xue-xing. Application of assimilated GPS/PWV data to the rainstorms forecast over Anhui province[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2017, 33(2): 18-27.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: http://www.jme1984.net.cn/CN/10.3969/j.issn.1673-503X.2017.02.003

http://www.jme1984.net.cn/CN/Y2017/V33/I2/18

参考文献

[1] Bevis M,Businger S,Herring T A,et al.GPS meteorology:Remote sensing of atmospheric water vapor using the global positioning system[J].Journal of Geophysical Research:Atmospheres,1992,97(D14):15787-15801.
[2] Ohtanil R.Detection of water vapor variations driven by thermally-induced local circulations using the Japanese Continuous GPS Array[J].Geophysical Research Letters,2001,28(1):151-154.
[3] Guo Y R,Kuo Y H,Dudhia J,et al.Four-dimensional variational data assimilation of heterogeneous mesoscale observations for a strong convective case[J].Monthly Weather Review,2000,128(3):619-643.
[4] Cucurull L,Vandenberghe F,Barker D.Three-dimensional variational data assimilation of ground-based GPS ZTD and meteorological observations during the 14 December 2001 storm event over the western mediterranean sea[J].Monthly Weather Review,2004,132(3):749-763.
[5] 王勇,刘严萍,柳林涛,等.区域GPS网对流层延迟直接推算可降水量研究[J].热带气象学报,2007,23(5):510-514.
[6] 王勇,柳林涛,郝晓光,等.准实时地基GPS可降水量的解算方案与可靠性研究[J].热带气象学报,2007,23(2):177-181.
[7] 张斌,薛根元,张双成.基于IGS超级跟踪站近实时解算浙江地基GPS大气可降水量[J].热带气象学报,2009,25(2):222-226.
[8] 李国翠,孙云,李国平,等.“20110809”石家庄西部大暴雨分析[J].气象与环境学报,2013,29(5):1-5.
[9] 程航,程相坤,朱晶,等.GPS遥感大气可降水量在大连地区3次降水过程中的应用[J].气象与环境学报,2014,30(5):38-48.
[10] 黄振,李万彪,梁军.GPS遥感大气可降水量在降水天气过程分析中的应用[J].气象与环境学报,2013,29(4):31-36.
[11] 袁招洪,丁金才,陈永林.中尺度数值预报模式预报水汽与GPS观测的比较研究[J].大气科学,2004,28(3):433-440.
[12] 张朝林,季崇萍,Kuo Y H,等.地形对“00.7”北京特大暴雨过程影响的数值研究[J].自然科学进展,2005,15(5):572-578.
[13] 曾明剑,张备,周嘉陵,等.GPS/PWV资料同化在强降水过程中的定量作用评估[J].气象科学,2014,34(1):77-86.
[14] Schenkman A D,Xue M,Shapiro A,et al.The analysis and prediction of the 8-9 May 2007 Oklahoma Tornadic mesoscale convective system by assimilating WSR-88D and CASA radar data using 3DVAR[J].Monthly Weather Review,2011,139(1):224-246.
[15] 万文龙,张杰,朱克云,等.GPS-PW资料在川西暴雨中的应用研究[J].安徽农业科学,2010,38(13):6759-6764.
[16] 徐广阔,孙建华,雷霆,等.多普勒天气雷达资料同化对暴雨模拟的影响[J].应用气象学报,2009,20(1):36-46.
[17] 何志新,江杨,邱学兴,等.多部多普勒天气雷达资料同化对暴雨个例模拟的影响分析[J].暴雨灾害,2015,34(2):168-176.

同化GPS可降水量资料在安徽地区暴雨预报中的应用

Application of assimilated GPS/PWV data to the rainstorms forecast over Anhui province

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	马素艳, 伊娜娜, 赵斐, 张旭. 阻塞形势下内蒙古东南部地区一次冷涡暴雨过程水汽特征分析[J]. 气象与环境学报, 2019, 35(2): 1-8.
[2]	顾正强, 龚强, 晁华, 张海娜, 徐红, 朱玲, 沈历都, 蔺娜. 辽宁省海绵城市建设中年径流总量控制率分区及其分布差异研究[J]. 气象与环境学报, 2019, 35(1): 59-65.
[3]	任丽, 张桂华, 赵玲, 林嘉楠. 黑龙江省春季两次罕见暖锋暴雨过程诊断分析[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(6): 33-41.
[4]	沈历都, 龚强, 徐红, 王涛, 顾正强, 马雁军. 土地扩张对城市边界层风热环境影响的模拟研究--以沈阳市为例[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(6): 64-74.
[5]	李爽, 丁治英, 赵欢, 邢蕊, 康晓玉, 韩艳凤. 2014年辽宁地区一次短时暴雨过程多尺度特征分析[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(6): 75-83.
[6]	顾正强, 朱玲, 龚强, 赵春雨, 沈历都, 张海娜, 单薇薇, 任智勇. 辽宁省降雨变化对海绵城市低影响开发雨水系统建设的影响[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(5): 76-85.
[7]	赛瀚, 李燕, 刘硕, 全美兰, 孙悦程. 东北区域数值模式产品在天气预报业务中的检验[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(5): 119-127.
[8]	唐淑敏, 马杰良, 殷佳研, 陆其峰, 官元红, 蔡僖, 唐维尧, 朱柳桦. FY-3A MWHS资料同化对湿度场预报影响评价的试验研究[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(5): 142-148.
[9]	吴志彦, 李宏江, 赵海军, 丛春华, 姚丽娜. 卫星水汽图像和位势涡度场在一次变性台风暴雨过程中的解译应用[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(3): 1-8.
[10]	李燕, 刘晓初, 赛瀚, 张彩凤, 赵惠芳. 大连地区一次局地大暴雨过程中尺度特征及加密自动气象站数据的应用[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(3): 9-17.
[11]	刘蕾, 周晶, 刘俊杰, 高辉. 长江中下游地区持续性暴雨年代际变化特征及环流形势[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(3): 28-36.
[12]	易雪, 李得勤, 赵春雨, 周晓宇, 崔妍, 侯依玲. 基于WRF张弛方法的辽宁地区动力降尺度研究[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(2): 1-10.
[13]	陈传雷, 管兆勇, 肖光梁, 程攀, 杨磊, 黄海亮. 辽宁省极端长历时暴雨时空分布及影响系统特征[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(2): 28-34.
[14]	李典, 柴晓玲, 李崇, 鲁杨, 吴宇童, 崔景琳. 2016年6月30日沈阳地区局地暴雨过程特征及预报[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(1): 11-21.
[15]	刘蕾, 张凌云, 陈茂钦, 苏小玲, 袁马强. 南海夏季风爆发前后柳州地区前汛期南风型暖区暴雨特征[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(1): 38-44.