T213全球集合预报系统物理过程随机扰动方法研究

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1、第37卷第9期气象Vo1．37No．92011年9月METEOROLOGICALMONTHLYSeptember，2011任志杰，陈静，田华．T213全球集合预报系统物理过程随机扰动方法研究[J]．气象，2011，37(9)：1049—1059T213全球集合预报系统物理过程随机扰动方法研究任志杰陈静田华。1成都信息工程学院，成都6100252中国气象局数值预报中心，北京100081提要：目前我国的T213全球集合预报系统采用BGM初值扰动方案，没有考虑模式扰动方法，在技术上滞后于国际先进数值中心的集合预报系统。本文参考ECMWF的模式扰动方法，设计了我国T213全球集合预报系统的物理过程

2、随机扰动方法，并对2008年7月2O一31日进行了集合预报批量试验。试验结果表明：T213全球中期数值预报模式对物理过程随机扰动很敏感，对物理过程扰动后，模式物理量的预报情况发生变化，且这种变化随着积分时间增长而迅速扩大。在水平方向上主要表现为南北半球中高纬度地区较赤道地区更敏感，在垂直方向上，表征大尺度运动特征的物理量(如位势高度、温度、风速等)在南北半球中高纬度地区的低层到高层都很敏感，尤以300hPa最为明显，垂直速度、散度等物理量在赤道地区也非常敏感。多初值集合预报加入物理过程随机扰动后，集合平均均方根误差在积分后期略有改善，对降水预报水平也有较为明显的提高，这表明物理过程随机扰动

3、方法具有较好的业务应用前景。关键词：T213，集合预报，物理过程随机扰动，检验评估ResearchonT213EnsemblePredictionSystemStochasticPhysicsPerturbationRENZhijieCHENJingTIANHua。1ChengduUniversityofInformationTechnology，Chengdu6100252CenterofNumericalWeatherPredictionofCMA，Beijing100081Abstract：TheCMAT213globalensemblepredictionsystemusingBG

4、Minitialperturbationschemehasnotconsideredmodelperturbationthuslagsbehindtheensembleforecastingsystemofinternationalad—vancedtechnicalcenters．ThispaperreferringtotheECMWFmodelperturbationmethod，designsaT213globalensemblepredictionsystemstochasticphysicsperturbationmethod，andconductsensemblepredic—

5、tiontestsin20—31July2008．Theresultsshowthat，theT213globalensemblepredictionsystemisverysensitivetostochasticphysicsperturbation．Thisisbecauseafterphysicsperturbed，predictorvariableschangesignificantly，aridthechangesexpandrapidlywiththeintegrationtimeofgrowth．Inthehorizontal．direction，themiddleandh

6、ighlatitudesaremoresensitivethantheequatorialregions．Intheverticaldirec—tion，thevariablescharacterizingthelarge—scalemovements，suchasgeopotentialheight，temperature，andwindspeedareverysensitivefrom1OWtoupperlevels，andthemostsensitiveisat300hPa，inthemiddleandhighlatitudesofnorthandsouthhemispheres；w

7、hileverticalvelocity，divergenceandotherphysicalvariablesintheequatorialregionarealsoverysensitive．Afterthemultipleinitialconditionen—sembleaddedtothestochasticphysicsperturbations，thespreadandRMSEofensemblemeanar