城市下垫面对西安地区一次强降水的影响

针对2015年8月3日发生在西安地区的一次强降水,首先利用WRF-3DVAR同化系统循环同化雷达反射率和径向风资料来减小模式初始场误差,以此增加基于模式预报结果分析研究的可信度,然后采用敏感试验手段探究有无城市下垫面对西安地区强对流性天气的影响。结果表明,同化雷达资料可以改善降水预报,其中10~25 mm降水TS(True Shooting)和ETS(Effective True Shooting)评分较未同化结果分别提高0.188和0.187,降水落区和强度与观测接近。有无城市下垫面的对比试验发现,有城市时,城区平均对流有效位能增大而对流抑制能减小,低层风速减小,城区上空假相当位温的垂直梯度变大,大气更加不稳定。城市下垫面使城区降水增强,若用农田代替城市下垫面会使降水落区向南漂移约0.2个纬距。

循环同化雷达资料对西安一次局地暴雨初始场的调整

应用中尺度WRF模式及其3DVar同化系统,针对2015年8月3日发生在西安地区的一次暴雨进行了多普勒雷达资料的循环同化试验.结果表明,同化后暴雨落区和强度有改善,预报降水的TS、ETS评分较未同化试验有很大提高.循环同化雷达资料改善了初始风场,使得低层气旋式环流加强,低层辐合和中层辐散加强,垂直环流增强;对水汽场的调整使得对流层中层水汽混合比和云水混合比升高,雨水混合比增大,降水落区更接近观测;中低层水汽上升凝结释放潜热,进而对温度场做出调整,西安上空气温升高.

基于雷达回波的贵阳地区对流性降水特征分析

为了深入理解贵阳地区对流性降水的时空分布特征,本文利用贵州省贵阳站2014—2016年5—8月CINRAD/CD回波资料,首先挑选出符合对流性降水回波特征的551个样本,然后从对流性降水的回波形态、发生频次、位置、日变化、生命史以及大尺度环境场六个方面进行统计与分析。结果表明:对流性降水回波形态可分为单体型、线状型和区域型,其中线状型接近50%,是贵阳地区最常见的对流组织形式;与线状型和区域型相比,单体型对流生命史最短且局地性特征明显;超过七成对流性降水发生在西南涡或西南气流存在的天气背景下;对流多发生在贵阳市西南和东南面,而北面最少;对流初始时刻存在午后和午夜两个峰值区。最后,还以三类对流性降水过程为例,对比分析其生消过程、降水范围和强度等特点。

混合同化方法同化地面站和雷达观测对飑线影响的模拟观测试验

利用中尺度天气预报模式和混合同化方法ETKF-3DVAR进行模拟观测试验,对比同化地面站观测数据和雷达观测结果对改善中国东部一次飑线模拟的影响.结果表明,无论是采用混合同化方法还是3DVAR,同化地面站观测均能改善分析场和预报场;若再增加同化雷达观测,结果还会进一步改善,其中混合方法对低层要素场和累计降水量的改进更大.