多物理ETKF在暴雨集合预报中的初步应用

• 作者: 刘健文 李崇银 黄江平 黄红艳 齐琳琳
• 来源期刊: 大气科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 集合转换卡尔曼滤波(ETKF) 集合预报 物理不确定 暴雨预报
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 657-668
• 页数: 12页
• 分类号: P456
• 字数: 8724字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1508.14308

摘要

基于集合转换卡尔曼滤波（ETKF）的初值扰动方法是目前集合预报领域热点方法之一，但应用在短期集合预报中仍存在离散度不够、误差较大等问题。考虑到在区域短期集合预报中，模式不确定性和边界不确定性的影响不能忽略，本文尝试在ETKF生成分析扰动的过程中，同时考虑初值不确定性、物理不确定性与边界不确定性，进而构建多初值、多物理、多边界ETKF集合，并以2010年9月30日到10月8日海南岛特大暴雨作为研究个例，对其在暴雨集合预报中的应用展开初步研究，重点分析多种物理参数化过程对预报结果的影响。结果表明，多物理过程的ETKF（多物理ETKF）和单物理过程的ETKF（单一ETKF）均优于对照预报，多物理ETKF优势更加明显，其均方根误差、离散度等指标均得到很好的改善；对于降水采用SAL方法进行检验，发现多物理ETKF对于降水位置的预报有明显的改善，对于特大暴雨的强度预报也略有改善。研究表明，在ETKF初值扰动中加入多种物理过程，可以有效改善短期集合的离散度，提高预报准确率，有良好的发展前景和应用潜力。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李崇银	中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室	135	4433	40.0	62.0
5	齐琳琳		6	60	4.0	6.0
6	刘健文		22	425	9.0	20.0
7	黄江平		12	31	3.0	5.0