T63L16气候模式预报能力的空间尺度分布研究

采用球谐谱展开和方差分析方法,利用1970—2003年NCEP再分析500 hPa高度场资料和国家气候中心T63L16月动力延伸预报业务回报1982—2002年的结果,研究了T63L16模式逐日预报可预报能力的空间尺度依赖特征和对于中期预报的可预报稳定分量。分析表明,T63L16模式预报能力在总波数n上具有各向同性,其主要的误差发生在波数为5—10的天气尺度波。基于对T63L16气候模式500 hPa位势高度场球谐系数内部方差和该物理量气候外部方差之比R演变特征的分析,本文定义了模式26—40 d预报的方差比的平均作为R的临界值来定量地确定T63L16模式对不同空间尺度气象场的可预报期限,并引入波能谱为权重系数研究了模式可预报期限与纬向波数和总波数的关系。结果显示该模式的逐日可预报期限与纬向波数和总波数、以及季节均有关系。可预报期限在整体上随着空间尺度的减小而逐渐缩短,但并不是纯粹的单调递减;对于纬向2波分量的可预报期限比3—5波要短,可能是由于该模式对表征东亚大槽和北美大槽的2波的刻画相对不够好。另外,对季节平均的中期预报可预报稳定分量的考察表明,就全球而言,对于提前6 d以上的预报,夏季具有的可预报稳定分量为纬向波数小于12或总波数在17以内,其他季节为纬向波数小于7或总波数小于13;对于提前11—15 d的预报,冬夏两季的可预报稳定分量为纬向波数小于5或总波数小于10,春(秋)季节为纬向波数小于3(2)或总波数不大于8(7)。这为针对该尺度发展新的预报策略和方法、改进预报效果,提供了依据。