高原气象

作者：慕熙昱;徐琪;潘玉洁;孙世玮;李昕;黄安宁

单位：中国气象局交通气象重点开放实验室, 江苏 南京 210009;江苏省气象科学研究所, 江苏 南京 210009;中国民用航空华东地区空中交通管理局江苏分局, 江苏 南京 210000;南京信息工程大学大气科学学院, 江苏 南京 210044;南京大学大气科学学院, 江苏 南京 210093

关键词：雷达资料同化;雷达径向速度;坐标转换;龙卷;阵风;暴雨

基金：国家重点研发计划项目（2017YFC1501805）；南京大气科学联合研究中心研究基金项目（NJCAR2016ZD02）；江苏省气象局科研重点项目（KM201704）；公益性行业（气象）科研专项（GYHY201306014）；国家自然科学基金项目（41575036，41475042）

利用江苏省气象局与美国强风暴实验室联合开发的高精度数值分析及预报系统（Precision Weather Analysis and Forecast System，PWAFS）对雷达资料同化中径向速度资料的两种坐标转换方案进行对比分析。Grid方案将雷达径向速度资料通过最小二乘法从极坐标映射到模式三维网格；Tilt方案将雷达径向速度资料通过双线性插值在水平方向插值至标量水平网格，但在垂直方向不进行插值，保留在雷达仰角对应的高度上。两种方案对反射率资料的处理均是插值到模式三维网格点。Grid方案在近雷达处进行平滑，在远雷达处进行插值，会导致低层数据平滑，Tilt方案减少了雷达径向风观测垂直插值引发的误差，更多的保留了雷达观测的特性。本研究分别通过龙卷、大风及梅雨锋暴雨个例对这两种方案的同化结果进行对比分析。龙卷个例中Grid方案得到了部分虚假的较大的同化风场，Tilt方案结果清楚展示了龙卷发生位置的回波及流场的精细结构。大风个例中两种方案得到的最大风速值差3 m·s-1，Tilt方案的结果更接近观测最大风速值，且得到的大风速区分布更符合观测。梅雨锋暴雨个例中Grid方案对东北及西南两个区域的大风速区均未能很好的反映，Tilt方案得到的水平风速大值区范围明显优于Grid方案。在靠近雷达中心的低层，观测资料密集，Tilt方案能够更好的反应实际大气状态。但是因为缺乏其他观测资料进行验证，两种方案的效果还需要利用数值预报或其他方法进行对比。

来源：2019年第3期

《高原气象》期刊编辑部

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