Application of multigrid NLS-4DVar in radar radial velocity data assimilation with WRF-ARW

摘要

非线性最小二乘法的集合四维变分同化方法是一种结合了集合卡尔曼滤波和四维变分同化优势的混合同化方法。引入多重网格策略的NLS-4DVar方法不仅可以避免使用伴随模式,而且可以从大尺度到小尺度依次修正误差得到精度更高的分析场。本文将高效的多重网格策略的NLS-4DVar方法应用于雷达径向风数据同化中。通过一组基于ARW-WRF模式的观测系统模拟试验检验该方法对雷达径向风的同化能力和同化效率。试验结果显示,同化雷达径向风数据后,初始场得到明显改进且24小时累计降水预报精度有大幅度提高。与此同时,多重网格策略的NLS-4DVar方法还减少了计算代价,明显提高了计算效率。