基于局地和非局地观测算子的GPS掩星资料后向映射四维变分同化研究

摘要

本文通过在区域暴雨预报模式(AREM)的后向映射四维变分同化系统(AREM-B4DVar)中引入GPS掩星折射率局地和非局地两种观测算子，使得该系统具备了同化全球定位系统(GPS)掩星折射率资料的能力。并采用台湾地区与美国联合执行的气象、电离层和气候星座观测系统计划(COSMIC计划)探测得到的GPS掩星折射率资料和常规探空资料对2007年7月4日至5日发生在我国江淮流域的暴雨个例进行了同化预报试验结果表明，在同化系统中采用局地和非局地两种观测算子，加入GPS掩星折射率资料后均可以提高观测资料附近初值的分析质量，从而在改进24小时的降水预报中起到正效果，基于非局地观测算子的掩星折射率资料同化可以通过大气非局地的约束，进一步改进基于局地观测算子掩星折射率资料同化的不足；在常规资料的基础上加入掩星折射率资料，可以使同化系统进一步改进和值分析质量和24小时预报效果，尤其能更好地发挥非局地观测算子的作用。