基于WRF-CLDAS的内蒙古土壤温湿度预报研究

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[目的]内蒙古是我国北方重要的生态防线,近年来干旱气象灾害频发,农牧业经济损失巨大。目前对干旱进行监测的主流方法之一是利用陆面数据同化系统和数值预报模式对干旱进行实时的监测和预报,它能够节省大量人力物力对干旱进行有效的监测和预报,能够为地方政府抗旱救灾决策和减小损失提供支撑。[方法]本研究利用中国气象局陆面数据同化系统CLDAS和天气研究预报模式WRF对内蒙古地区干旱进行实时监测和预报,使用CLDAS实时提供的地面大气驱动场驱动陆面模式获取土壤温湿度,并以此作为WRF的土壤温湿度初始场实现了对内蒙古地区的干旱进行监测和预报。[结果]2016-2017年多次数值实验结果显示,该方法能够对内蒙古地区土壤温湿度进行较好的监测和预报,相对于控制实验,使用CLDAS作为初始场的WRF预报结果显著改善了模式对土壤温湿度的预报能力,改进了土壤温湿度的空间分布和时间变率,与观测更为接近,同时也改善了对地面2m气温的预报,相关系数从0.824提高到0.94,72h平均绝对误差由1.92减小到1.28;同时对72h局地降水预报也有显著改善,显著改进了192h降水中心位置。同时发现使用CLDAS作为初始场的WRF一维冰雹模式预报的冰雹落区和时间有了较好的改善。[结论]利用CLDAS实时大气驱动场实时驱动陆面模式获取研究区域的土壤温湿度并以此作为WRF的初始场进行土壤温湿度预报,能够较好的对内蒙古土壤温湿度进行监测和预报,同时也改善了2m气温和降水的预报能力,提高了相关系数、改善了预报偏差,显著好于GFS。也改善了WRF-一维冰雹模式对冰雹的预报能力。
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