沙尘浓度资料与AMSU辐射率资料同化在GRAPES_SDM沙尘暴模式中的应用

段海霞1; 李耀辉1; 蒲朝霞1; 2; 赵建华1; 张 良1

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00163

中国沙漠 >

2013 , Vol. 33 >Issue 4: 1150 - 1159

DOI: https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00163

天气与气候

沙尘浓度资料与AMSU辐射率资料同化在GRAPES_SDM沙尘暴模式中的应用

段海霞1 ,
李耀辉1 ,
蒲朝霞1 ,
2 ,
赵建华1 ,
张良1

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1.中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省（中国气象局）干旱气候变化与减灾重点（开放）实验室, 甘肃兰州 730020；
2.犹他大学大气科学系, 美国盐湖城 84112

收稿日期: 2012-04-16

修回日期: 2012-06-26

网络出版日期: 2012-06-26

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An Application of Assimilated Dust Concentration Data and AMSU Satellite Radiance Data in GRAPES_SDM Model

DUAN Hai-xia1 ,
LI Yao-hui1 ,
PU Zhao-xia1 ,
2 ,
ZHAO Jian-hua1 ,
ZHANG Liang1

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1.Key Laboratory of Arid Climatic Change and Reducing Disaster of Gansu Province/Key Open Laboratory of Climatic Change and Disaster Reduction of CMA, Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Lanzhou 730020, China;
2.Department of Atmospheric Sciences, University of Utah, Salt Lake City 84112, Utah, USA

Received date: 2012-04-16

Revised date: 2012-06-26

Online published: 2012-06-26

Fold

摘要

利用GRAPES_SDM沙尘暴模式及GRAPES_3DVAR系统,设计了4种试验,分别为没有同化的CTRL控制试验、仅同化探空资料的noPM试验、同时同化探空和PM10的PM试验和同时同化探空和AMSU辐射率资料的NOAA试验,对2011年4月28日—30日发生在中国北方地区的一次大范围沙尘暴过程进行了分析和对比模拟试验。结果发现：仅同化探空资料时,模式能够反映出沙尘天气系统的发展演变情况,但沙尘天气分布范围和强度的模拟效果没有明显改进；初始场中考虑了PM10沙尘浓度的分布后在很大程度上能够改善GRAPES_SDM沙尘暴模式对沙尘分布范围和强度的模拟效果；同化AMSU辐射率资料后,模式对500 hPa环流形势和200 hPa高空急流均有较好的模拟效果,从而模式对沙尘分布范围的模拟能力也有较好的改善,但对沙尘天气强度的模拟略有增强。这不仅说明PM10和ASMU辐射率资料的使用对于提高沙尘暴过程模拟效果是可行的、必要的,而且也为这两种资料用于沙尘暴预报奠定了一定基础。

关键词： 沙尘暴; GRAPES_SDM沙尘暴模式; 沙尘浓度PM10资料; AMSU辐射率资料

本文引用格式

段海霞1 , 李耀辉1 , 蒲朝霞1 , 2 , 赵建华1 , 张良1 . 沙尘浓度资料与AMSU辐射率资料同化在GRAPES_SDM沙尘暴模式中的应用[J]. 中国沙漠, 2013 , 33(4) : 1150 -1159 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00163

Abstract

Based on the GRAPES_SDM model and GRAPES_3DVAR data assimilation system, four experimental schemes are designed, they are CTRL experiment without data assimilation, noPM experiment that only assimilate sounding data, PM experiment that assimilate PM10 data and sounding data, NOAA experiment that assimilate sounding data and AMSU radiance data, then a large range sandstorm case from 28 April to 30 April in 2011 in northern China is analyzed. The model can reflect the development and evolvement of sand-dust weather system when only assimilating sounding data, but the simulation effect of sand-dust range and intensity have not obvious amelioration. The dust range and intensity can be simulated better by assimilating sounding and PM10 data. When assimilating AMSU radiance data, the model can assimilate the 500 hPa circulation pattern, 200 hPa high-level jet and dust range well, but intensify the dust strength a bit too much. It not only shows that the assimilation of PM10 and ASMU radiance data can improve the simulation effect of sand-dust process, but also lay a certain foundation for sand-dust weather forecast using the two data.

Key words： sandstorm; GRAPES_SDM model; PM10 dust concentration data; AMSU radiance data

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