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热带环流诊断取得进展 可明显改进全球同化预报系统效果

发布时间:2022年04月20日 来源:中国气象报社

  热带环流主导着全球能量循环、水循环和热带风暴等灾害性天气系统的发生发展演化,准确描述热带环流对全球数值预报系统预报性能的提高具有关键作用。近日,中国气象局地球系统数值预报中心研发人员发扬工匠精神,深刻践行“人民至上、生命至上”的理念,在全球同化预报系统(CMA-GFS)模式沃克环流诊断和资料同化方面取得进展。

  通过对比CMA-GFS同化系统的分析场与ECMWF(欧洲中期天气预报中心)再分析资料,研发人员发现CMA-GFS分析的热带沃克环流在东经60度左右的下沉支异常偏弱,同时,在诊断200百帕的速度势时也发现GFS分析场在该处的辐散相比再分析资料弱。垂直剖面环流和水平环流的诊断,相互印证了CMA-GFS同化系统分析的热带辐合存在系统性偏弱。经深入分析后发现,CMA-GFS的模式预报场系统性偏弱并不明显,通过进一步逐类分析观测资料对同化分析中热带环流的影响,最终确定同化系统中输入的云导风资料是影响CMA-GFS热带环流偏弱的主要原因。

  据此,资料同化室研发人员修改了云导风资料质控方案,初步试验评估检验表明CMA-GFS同化效果得到了显著改进,其中热带风场500百帕分析的均方根误差与ECMWF的再分析比较减少了25%左右,而模式三天以内的各要素预报都通过了显著性检验,特别是热带地区改进明显的天数可达10天。云导风质控改进带来热带沃克环流和预报评分的显著改进,有效克服以往研发中“只见树木,不见森林”的局限性。

  评估与应用室陈起英和胡江林研究员表示,由于CMA-GFS是同化预报一体化的循环系统,同化与预报相互影响,因此同化预报系统问题的根源并非“显而易见”,而更可能“似是而非”。通过建立“一体化、全链条、全流程”思想,找出短板,重点剖析,始终坚持,从而能够有效克服以往研发领域的局限性。

  (作者:王婉 责任编辑:张林)

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