【摘 要】
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风廓线雷达是一种新型的测风雷达,能够对大气水平风的垂直分布进行探测,提供高时空分辨率的风场信息,在我国气象业务中发挥着越来越重要的作用。但是,我国风廓线雷达型号众多,资料质量差别较大。为了更好的使用风廓线雷达测风资料,提高数值预报水平,本文利用FNL资料对2019年6月-9月位于中国华北地区20个站点共5种型号(CFL-06、GLC-24、TWP8-L、CFL-03、CLC-11-D)的风廓线雷达
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风廓线雷达是一种新型的测风雷达,能够对大气水平风的垂直分布进行探测,提供高时空分辨率的风场信息,在我国气象业务中发挥着越来越重要的作用。但是,我国风廓线雷达型号众多,资料质量差别较大。为了更好的使用风廓线雷达测风资料,提高数值预报水平,本文利用FNL资料对2019年6月-9月位于中国华北地区20个站点共5种型号(CFL-06、GLC-24、TWP8-L、CFL-03、CLC-11-D)的风廓线雷达资料进行了质量评估,并根据评估结果进行了质量控制,最后将质控后的资料在对流天气模拟中进行了同化应用,具体结果如下:(1)FNL资料具有一定的代表性以及准确性,可作为观测真值来评估风廓线雷达资料测风质量。不同型号风廓线雷达有效探测高度差异明显,CFL-06雷达达到5.79km,CLC-11-D雷达仅为2.98km。降水使得资料获取率在低层有所减小或变化不大,在中高层大幅增加,最大增幅超过50%。V风资料质量优于U风,GLC-24雷达U风(-2.698m/s)以及V风(-0.923m/s)的平均偏差均最大,TWP8-L雷达U风平均偏差较小(-0.65m/s),CFL-03雷达V风平均偏差较小(-0.126m/s);GLC-24雷达U风资料离群值较多,CFL-03雷达较少,V风相反。(2)降水对所有型号的风廓线雷达资料测风质量均有较大影响,是造成U风较大平均偏差的主要原因,其中CFL-06雷达在降水时段,偏差由-0.123增长为-2.242;降水对风廓线雷达均方根误差的影响同样很大,U风所受影响大于V风,其中GLC-24雷达在近地面层U风均方根误差增加7.5m/s。(3)利用中位数质控方法剔除观测中的奇异值。其中U风剔除率在14%左右,V风剔除率在9%左右,总体为高层剔除率较高,低层较小。质控后,各雷达站测风资料质量均有提升,U风均方根误差减小2m/s左右,V风均方根误差减小1m/s左右;各雷达相关系数在低层提升明显,均提升0.3左右,在高层,U风相关系数达到0.8,V风相关系数则达到了0.9以上。质量控制剔除了受降水影响的误差较大的观测资料,但降水时段资料的误差仍大于非降水时段。(4)针对发生在2019年8月4日18时-5日06时的一次强对流天气过程对质控后的风廓线雷达资料进行循环同化试验。同化试验(WPRD)降水预报结果较控制试验(CTRL)在强度及落区上都更为接近实况。TS评分以及ETS评分较控制试验均有提升,晴雨预报准确率分别提升5.7%、14.98%,对6小时累积降水量60mm以上的暴雨两评分提升超过100%。850hPa涡度场、水汽通量散度场以及垂直运动剖面图表明,同化试验在雨区内出现了正涡度以及大范围负水汽通量散度调整,同时配合有更加强烈的上升运动,这正是降水预报效果提高的原因。因此,同化质量较好的风廓线雷达资料有利于提升强对流天气预报的准确性。
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