双分辨率集合卡尔曼滤波同化方案与模拟试验

摘要

对于高分辨率中尺度模式集合卡尔曼滤波实际应用的困难是集合预报会耗费大量的时间,而双分辨率集合卡尔曼滤波是由一组低分辨率样本提供同化所需的背景误差协方差矩阵,这种方法可以减少集合预报的时间.为了检验其有效性,利用模拟资料,与标准高分辨率集合卡尔曼滤波方法比较.结果表明:在第一个同化时次,两者对500 hPa水平风场和扰动位温场的分析增量场均与真实增量场的高低值中心位置一致,且结构与真实增量场接近,前者(高分辨率集合卡尔曼滤波)的增量值比后者(双分辨率集合卡尔曼滤波)的增量值更接近真实情况.在连续的预报—同化循环试验中,随着同化次数的增加,两种方法分析变量的均方根误差总体上都是下降的,均表现了较好的同化能力,但后者与前者相比仍存在一定的差距;而在相同的运行环境下,后者的运行时间仅是前者的1/6.