雷達資料同化對2016年6月23日阜寧龍卷模擬的改進

摘要：基于GSI(Community Gridpoint Statistical Interpolation)同化系統(tǒng)和WRF(Weather Research and Forecasting)模式,探討了多部多普勒雷達的反射率因子和徑向速度資料同化對2016年6月23日江蘇阜寧龍卷模擬的改進效果和影響過程。結(jié)果表明:(1)僅同化雷達反射率因子和僅同化徑向速度均能在一定程度上改進模式對阜寧龍卷及其環(huán)境場的模擬,且雷達徑向速度同化的改進作用更大;同時同化兩種資料改進效果最佳。(2)雷達反射率因子同化是利用復(fù)雜云分析技術(shù),直接修正了水凝物含量,增加了潛熱釋放,對低層大氣熱力場進行了正溫度擾動調(diào)整,從而主要改進了初始場的水汽條件和熱力條件;而雷達徑向速度同化通過三維變分技術(shù)直接修正了風(fēng)場,進而引起水汽輸送變化影響水凝物的調(diào)整和大氣熱力場的變化,對初始場的動力條件和熱力條件修正較大;同時同化兩種資料修正了初始場的動力和熱力結(jié)構(gòu),保證了兩者物理上的協(xié)調(diào),綜合了兩者的改進作用,從而取得最佳模擬效果。(3)同時同化雷達反射率因子和徑向速度后,模式在阜寧附近模擬出了明顯的渦旋結(jié)構(gòu),盡管渦旋強度和龍卷結(jié)構(gòu)與實況仍有一定差距,但渦旋發(fā)生發(fā)展過程、路徑、地面小時極大風(fēng)和降水等模擬與實況吻合度均明顯高于對照試驗。