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湿Q矢量释用技术及其在定量降水预报中的应用

岳彩军; 寿亦萱; 寿绍文; 曾刚; 王咏青 应用气象学报 2007年第05期

摘要:新发展了一种湿Q矢量释用技术:利用松弛法迭代求解以非地转干Q矢量散度为强迫项的方程得到垂直运动场ω1,然后由ω1计算湿Q矢量散度场,接着再利用松弛法迭代求解以湿Q矢量散度场为强迫项的ω方程得到垂直运动ω2,最后由ω2结合水汽条件进行降水量计算,得到湿Q矢量释用降水场。结合一次典型的江淮梅雨锋暴雨过程研究表明,湿Q矢量释用降水场对同期观测降水场水平分布特征、极端降水强度都具有一定的反映能力,反映出湿Q矢量释用技术具备实际应用的可行性和一定合理性。将此释用技术应用于华东区域数值预报模式(基于MM5V3.6而建立,以下简称MM5)产品,得到湿Q矢量释用定量降水预报(QPF)场,其独立于模式本身输出的QPF场,但与模式QPF场具有相同的时空分辨率。针对2004年6—8月汛期华东地区一次梅雨锋降水过程和一次登陆台风降水过程,结合实况雨量资料,比较分析了湿Q矢量释用QPF场和MM5模式QPF场对实际观测降水场的反映能力,结果表明,前者对有无降水、10.0mm/24h以上明显降水的反映能力明显优于后者。进一步进行预报统计检验表明,湿Q矢量释用预报有无降水、小雨及10.0mm/24h以上降水的TS评分、正确率都明显高于MM5模式,而漏报率、空报率则是前者明显低于后者。这也充分反映出湿Q矢量释用技术应用于QPF研究的有效性。最后,探讨了数值预报产品释用技术对数值预报模式性能的依赖性,并指出未来对湿Q矢量释用技术进一步改进的方向及其广泛应用前景。

关键词:湿q矢量释用技术定量降水预报华东区域数值预报模式

单位:上海台风研究所; 上海200030; 江苏省气象灾害重点实验室; 南京信息工程大学; 南京210044; 南京信息工程大学大气科学系; 南京210044

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