EnKF同化雷达观测对台风Vicente（2012）的预报改善及可预报性研究

发布时间：2022-10-18 19:16

　　本文是为了探索利用以WRF（Weather Research and Forecast）模式为基础的集合卡尔曼滤波（EnKF,Ensemble Kalman Filter）连续同化高分辨率多普勒雷达数据效果,同时利用预报结果检验台风Vicente （2012）的演变和三维（3-D）结构以及其可预报性和动力学特征。台风Vicente是西太平洋的一个强热带气旋,大约于2012年7月23日20时在中国广东省珠三角区域附近登陆,最强登陆时刻的10米风速达到40ms-1并伴随带来了巨大的内陆洪涝,总共约造成15人死亡,对中国内陆的直接经济损失超过10.76亿元。 通过短期集合预报得到随流场变化着的涡旋和动力结构的背景误差协方差,研究发现这种WRF-EnKF同化预报系统能够有效的同化高时空分辨率3-D雷达径向速度,很好的改善了初始场中对Vicente的内核结构描述,从而提高了路径和强度以及伴随着的登陆强降水预报。在登陆前和登陆时刻同化不同数量的雷达观测数据得到通过EnKF扰动得到的不同时间的分析场以及EnKF分析场做的确定性和集合预报进一步用来检验Vicente的动力学和可预报性特征。本文最... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 台风研究现状
    1.2 资料同化在登陆台风研究上的应用
    1.4 国内外雷达资料在台风研究上的进展
    1.5 研究内容及创新点
        1.5.1 研究主要内容及方法
        1.5.2 内容安排和研究创新点
第二章 数值模式和资料方法
    2.1 WRF模式介绍
    2.2 WRF-ARW模式中的物理方案简介
    2.3 EnKF同化系统介绍
        2.3.1 EnKF算法
        2.3.3 WRF-EnKF系统运行流程
    2.4 资料介绍
第三章 数值模拟及同化结果分析
    3.1 方法
        3.1.1 WRF模式及EnKF参数设置
        3.1.2 雷达资料前处理：超级观测以及质量控制
        3.1.3 实验设计流程图
    3.2 EnKF分析
        3.2.1 强度和路径
        3.2.2 TC的三维结构
        3.2.3 组合反射率结构对比
    3.3 EnKF分析场的确定性预报
        3.3.1 路径和强度
        3.3.2 降水与灾害
    3.4 本章小结
第四章 集合预报和敏感性分析
    4.1 TC路径和强度
    4.2 24小时累积降水
    4.3 集合敏感性分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与讨论
参考文献
发表或待发表文章
致谢
论文附图表


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于物理约束扰动的EnSRF雷达资料同化[J]. 闵锦忠,毕坤,陈耀登,王世璋.  大气科学学报. 2013(02)
[2]多普勒雷达资料循环同化在台风“鲇鱼”预报中的应用[J]. 李新峰,赵坤,王明筠,明杰.  气象科学. 2013(03)
[3]低纬季风涌影响登陆台风“榴莲”（0103）和“碧利斯”（0604）暴雨增幅的比较[J]. 卢珊,王黎娟,管兆勇,何洁琳,宋鸿.  大气科学学报. 2012(02)
[4]三维变分同化雷达视风速的改进方案及其数值试验[J]. 高郁东,万齐林,何金海.  气象学报. 2011(04)
[5]WRF-EnSRF同化系统的效果检验及其应用[J]. 闵锦忠,陈杰,王世璋,鲍艳松.  气象科学. 2011(02)
[6]风暴尺度天气下利用集合卡尔曼滤波模拟多普勒雷达资料同化试验Ⅰ. 不考虑模式误差的情形[J]. 兰伟仁,朱江,雷霆.  大气科学. 2010(03)
[7]20世纪90年代以来东北暴雨过程特征分析[J]. 孟庆涛,孙建华,乔枫雪.  气候与环境研究. 2009(06)
[8]登陆台风降水的大尺度环流诊断分析[J]. 程正泉,陈联寿,李英.  气象学报. 2009(05)
[9]台风“云娜”在近海强度变化及结构特征的数值研究Ⅰ:云微物理参数化对云结构及降水特征的影响[J]. 程锐,宇如聪,傅云飞,徐幼平.  气象学报. 2009(05)
[10]引起“碧利斯”强降水的MCS数值模拟研究[J]. 钱传海,路秀娟,陈涛.  气象. 2009(04)

硕士论文
[1]多普勒雷达资料集合平方根滤波同化试验[D]. 陈杰.南京信息工程大学 2011



本文编号：3692897