风廓线与测风塔资料在地面风场预报中的应用研究.pdf

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1、第42卷第3期气象科技Vo1．42，No．32014年6月METEOROLOGICALSCIENCEANDTECHNOLOGYJun．2014风廓线与测风塔资料在地面风场预报中的应用研究张红华王桂臣曾明剑王鹏杨晓峰(1江苏省连云港市气象局，连云港222006；2江苏省气象科学研究所，南京210009)摘要运用四维同化方法将风廓线雷达和测风塔资料应用到WRF模式中，通过对比资料同化前后模式对地面风场的预报效果可知，加入风廓线雷达和测风塔资料后模式对风速的预报效果有明显提高，对风向的预报也有一定程度的改善；资料同化结束

2、后，模式预报在49h内对地面风场预报效果仍有明显改善，但随着模式预报时间的增加，在模式积分49h以后，问化资料前后模式对地面风场的预报效果无明显变化。另外，通过对资料同化前后模式对风速预报误差的分析可知，在对模式风场预报的改进中风廓线雷达资料的贡献大于测风塔资料的贡献。关键词风廓线雷达测风塔四维同化地面风场WRF模式缺点，而借助于数值天气预报可有效延长预测时间，引言目前的数值模式在72h内的预测准确率达到了随着工业的发展，雾霾天气过程越来越多，对人80以上_3j。由于风场是天气系统、地形和地面非类生活及健康的影响也

3、越来越严重，因此，对大气污绝热加热等要素共同作用的产物，因此，在预报中综染物扩散的研究也日益受到重视，而大气边界层中合各种物理方程为基础的数值天气预报成为预报风的风场和温度场结构特征直接影响大气污染物的输场最有效的方法之一。同时风场预报准确率的提高送和扩散l】]。D．L．Rife等I2]在2004年对低层风一定程度上也依赖于数值预报准确率的不断提高。场的预报研究中提及由于大气污染物的排放不断增D．L．Rife等评估了数值模式对风场变化的加，精确的大气传输和扩散预报技术也越来越重要。模拟效果，认为数值模式模拟结果与实

4、际观测基本另外，在资源耗费巨大的今天，风作为一种可再生资一致，且数值模式分辨率的提高可以提高模式对复源也日益受到重视，而风电预测系统准确率的提高，杂地形区域的模拟效果；Welsh等用WRF模式很大程度上依赖于对风场的预报准确率的提高，在和LAPS同化本地资料预报佛罗里达大拐弯地区业务上，风场预报准确与否将直接关系到温度预报的2003年夏季气象要素，结果发现WRF模式对风的准确率，同时也关系到天气系统，尤其是中小尺度的预报明显好于Eta模式，王舒畅等l_6]将WRF模系统的生消及持续情况。因此，对地面风场的准确式和M

5、M5模式对江淮梅雨锋暴雨的模拟进行对预报不仅是气象业务发展的需要，同时关系到社会比，结果表明WRF模式对低空急流的风向风速的民生的方方面面。模拟好于MM5模式。安兴琴等_7用WRF模式对当前对于风场的预测方法有两种：一是统计的金塔绿洲边界层进行模拟，结果表明WRF模式在方法，二是数值预报的方法。统计的方法是对已有边界层风场的日变化的模拟中有较好表现。苑海燕规律的外延，回报准确率高，预报准确率偏低，以统等[8]对“神舟六号”飞船着陆时段主着陆场区风场进计为基础的预测模型的预报存在有效预报时效短的行数值模拟，主着陆场区

6、风场的数值模拟结果显示，http：／／www．qxk)．net．CD气象科技公益性行业(气象)科研专项(GYHY200906003，GYHY201106006，GYHY201206004)、江苏省气象局精细化预报科技创新团队基金、江苏省气象局青年基金项目(Q2Ol104)、连云港市社会发展项目(SH1013，SH1207)、江苏省科技厅社会发展项目(BE20J1720)、江苏省科技厅科技支撑计划(BE2013730)共同资助作者简介：张红华，女，1979年生，硕士，工程师，主要从事数值模式和天气预报技术研究，Ema

7、il：zhhzlteng@163．COrn收稿日期：2013年5月20日；定稿日期：2014年2月8日*通信作者，Email：wgczhh@163．com452气象科技第42卷WRF模式所预报的地面风和浅层风的风速、风向近地面风场的预报效果，并讨论风廓线雷达资料和测正确率较高，对于影响高空和地面风场的主要系统风塔资料在预报连云港地面风场中的作用。的发展、移动和减弱都有较好的模拟效果。1资料与方法风廓线雷达是高空探测系统的重要组成部分，其探测资料很大程度上补充了探空站密度低的不1．1资料足，为进一步了解天气系统的发展

8、，研究天气系统的本文所用的分析资料采用国家气象中心下发的物理机制提供重要保障。国内对于风廓线雷达资料常规资料，包括地面和高空资料，其时间分辨率分别的应用进行了很多前期的工作，孙旭映等_g分析了为1h和12h。模式背景场资料采用美国NCEP提风廓线仪探测风场资料的可靠性，研究结果表明风供的每6h一次的1。×1。再分析资料。用于对比分廓线仪探测的风向、风速与气球