地面及探空观测资料在GRAPES数值预报系统中的应用

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1、分类号密级垒五UDC编号雪崩犬学硕士研究生学位论文题目地面及拯窒麴测姿料查鱼丛￡呈墨数值亟担丞统生的应用研究生姓名隧学号12Q!QQl3窆墨2013年4月扉页：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：1勺物"，弓．，．留·论文使用和授权说明本人完全了解云南人学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交

2、学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：导师签名：日期：●●●●●●●●●●●●●●●●●●●■●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●r●●●●●●●●竹托修．留⋯一鎏侣．5、迭本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：导师签名：日

3、期：摘要本文选取NCEP和T639的分析资料对北京“7．21”和华西“11．9”两次暴雨过程进行诊断分析，揭示短时局地强暴雨和大范围持续暴雨形成的天气学原因；利用GRAPES模式对这两次暴雨过程进行数值模拟，并将地面、探空、船舶、飞机资料同化到GRAPES模式系统，分析资料同化对于该模式针对这两次不同类型暴雨过程预报能力的改善效果。另外，本文还研究了资料同化对于GRAPES．CUACE模式对2013年1月中国东部大范围持续雾霾过程预报性能的改善效果。主要结论如下：(1)GRAPES模式在模拟华北和华西地区的暴雨过程中，同化观测资料对于中尺度降水的

4、改善效果明显，对于中小尺度对流降水的改善效果不太明显。(2)资料同化使得GRAPES模式模拟暴雨落区的水平风场和水汽输送辐合增强(减弱)，使得模式模拟该地区的偏强(偏弱)降水中心增强(减弱)，最终使得同化后模式模拟的降水强度与实况降水更为接近。(3)资料同化使得GRAPES—CUACE模式模拟华北东部和黄淮东部地区的气溶胶浓度更接近实况，而山西、江淮西部、长三角、四川盆地、陕甘以及华南地区资料同化效果不明显。(4)资料同化使得GRAPES—CUACE模拟京津地区、山西以及陕西中部地区的相对湿度更准确；使河北中南部、黄淮和江淮地区的相对湿度误差加大

5、；在长三角地区有无同化相对湿度变化不明显。结合气溶胶浓度的同化结果，说明气溶胶浓度变化不仅取决于相对湿度分布。(5)GRAPES—CUACE模式模拟气溶胶浓度相较于实况浓度普遍偏低，而在较大的雾霾过程中模式预报气溶胶浓度的偏低程度较大。GRAPES—CUACE模式对于PM25的预报效果好于PMlo，对于08时的预报和同化效果好于14时。关键词：GTS资料；资料同化；GRAPES．CUACE系统；暴雨；雾和霾；云南大学硕士学位论文AbstractThethesisselectstheNCEPandT639analysisdataof”7．21”he

6、avyrainprocessinBeringand”11．9”heavyrainprocessinWestChinaforthediagnosticanalysis．revealstheweatherreasonthatformedtheshort--termlocalheavyrainandawiderangeofpersistentheavyrainfall．Inordertoresearchtheforecastperformanceimprovementeffectofdataassimilationonthemodelonthetwoh

7、eavyrainprocesstothedifferentnatureofheavyrainprocess，wecarriedonnumericalmodelingusingtheGRAPESmode，andassimilatedtheground，sounding，shipsandaircraftdatatotheGRAPESmodelsystem．Inaddition，inordertoresearchtheforecastperformanceimprovementeffectofdataassimilationonthemodelonth

8、efogandhazeprocessinEastChinainJanuary2013，wecarriedonnumericalmodel