四川盆地东部一次强降水的集合数值预报分析.pdfVIP

四川盆地东部一次强降水的集合数值预报分析 陈朝平1’2 陈 静1 冯汉中3 何光碧1 肖洪茹3 (1．中国气象局成都高原气象研究所，成都610072； 2．云南大学资环学院2004级研修班，昆明650034；3．四川省气象台，成都610072) 提 要 本文利用中国气象局成都高原气象研究所研发的西南地区中尺度集合预报8个集合预报成 员结果，分析了7月6日～7月9日期间四川盆地东部出现的一次区域性强降水过程的成员预报 差异，通过分析发现，各集合预报成员的降水输出结果有一定的差异，其中不同的对流参数化方案 和不同的初始场所预报的中尺度热力、动力场的差别是造成这种降水输出结果不同的主要原因， 这表明通过改变模式初值和模式物理过程的超级集合预报方案形成集合预报成员是可行的，它使 得不同集合成员结果具有变化性，集合预报对暴雨预报具有重要的指导意义。 关键词：四川盆地强降水集合预报分析 1 引言 中国气象局成都高原气象研究所与四川省气象台联合研发了多初值多物理过程的集合预 报系统，并于2005年汛期投入业务应用。该系统重点想解决降水预报的不确定性问题，陈静 等人已分析西南地区中尺度降水预报的性能Ⅲ，本文想通过对发生在四川盆地的“2005．07． 06”强降水过程的集合预报结果进行详细分析，特别是对环境动力场、热力场的影响和预报差 异进行详细分析，了解集合预报对暴雨这一类灾害性天气过程作用的预报能力及预报意义。 2 研究个例简介 7月7日晚到9日，盆地东部、南部和攀枝花市出现了区域性暴雨过程，有39县(市)出现 了暴雨，13县(市)降了大暴雨。前24h(7月7日20时～8日20时)整个暴雨雨带呈东北一西 南向，主要集中在四川盆地东北部和西南部两片，大暴雨中心在达州和宜宾两个地方，最大雨 量为158．2mm，后24h(8日20时～9日20时)暴雨雨带仍为两片：盆地东北部和凉山州南 mm。 部，大暴雨中心在巴中和凉山州南部，最大雨量为124．7 3 模式简介及集合预报系统简介 验区域中心为30。N，105。E，采用二重嵌套，粗网格区域是欧亚区域，子域覆盖长江上游地区 (如图1所示)。粗网格格距为60hm，格点数是101×101，细网格格距为20km，格点数是103 ×103，模式垂直坐标叮一(p一夕。)／(夕，一P。)，其中P；和P，分别是地面气压和模式层顶气压 (30 · 】38· 0。93，0．89，0．85，0．80，0．?i5，0。一i0，0．65，0． 60，0．55，0．50，0．45，0．40，0．35，0．30，0．25， 0．20，0．15，0．10，0．05，0．00，边界层分为5层。 模式的物理过程与国家气象中心数值室业务 运行的MM5模式相同，包括可分辨尺度降水采用 Dudhia简单冰相方案，积云对流参数化方案是在 粗网格采用Anthes-Kuo方案，细网格采用Grell 方案，边界层采用MRF高分辨率方案，辐射采用 Dudhia云辐射方案。数值计算采用时间分裂方 案，外部区域积分步长为120s。侧边界条件的处 图，业务试验区域 理方T213麓竺耄蒿蓑茎黼姜蔫言萎篓霎预报场单向嵌套，内部区域采用双向嵌套方 …一…7’ 案。客观分析采用修正的Cressman香蕉型权重系数逐步订正分析方法，利用东亚地区常规 地面资料和探空资料，对背景场(T213全球格点场)进行再分析和非静力初始化后，获得模式 初值和边界条件。前12h积分，用牛顿张驰四维同化方法(Nudging)对3h间隔的地面资料 做四维同化。 MM5模式提供了7种对流参数化方案和5种边界层参数化方案，在本系统中，为了代表 非绝热物理过程对长江上游暴雨预报的影响，我们选择了四个积云对流参数化方案：Anthes— 水预报的不确定性特征。多初值方案采用陈静等发展的异物理模态初值扰动方案(方案详见 文献[1])，形成扰动初值，通过正交化处理，构造了西南地区多初值多物理的超级集合预报系 统(见表1所示)。 表1 试验方案所选参数 4集合预报结果 从这次个例的8个成