极轨卫星高层通道在GRAPES同化系统中的应用

摘要

针对GRAPES (Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式三维变分系统高层背景场温湿廓线外推方案的局限性,提出以气候垂直廓线重新构造高层温湿垂直结构,以减小外推方案的偏差.首先采用一维变分同化系统,展开模拟实验:分析目前模式中使用的外推方案误差及其对反演结果的影响,利用高层大气气候廓线构造垂直结构并分析同化偏差.最后,运用GRAPES全球分析预报系统进行同化实验并分析改进程度.结果显示:模拟研究表明采用高层背景场温湿廓线外推方案与实际观测相比最大偏差在1 hPa附近可达数十度以上,不仅影响平流层,而且对对流层也有影响;用气候温度数据修正GRAPES高层温度数据,可以减少50％以上的偏差,证明了用气候值高层数据优化现行GRAPES模式中同化系统高层插值方案的可行性.全球GRAPES三维变分同化试验结果显示,改进方案不仅显著的改善平流层分析质量,对对流层中高层也有改进.