观测时空分辨率对集合同化和预报的影响

摘要

随着观测系统的发展，大气观测资料的空间和时间分辨率得以提升.资料同化通过结合观测数据和短期预报，对大气状态进行优化估计，观测系统的设计对资料同化的效果有重要影响.在相同观测数目的条件下，研究了不同观测密度和观测频率对集合同化以及后续预报效果的影响.利用Lorenz05模型进行观测系统模拟试验及敏感性试验.结果表明在最优同化参数条件下，使用模式误差较小的大尺度模型、中等的观测密度和频率相对高密度（低频率）或低密度（高频率）观测可提供最小的预报误差以及更可靠的不确定性评估.当模式误差较大时，对于大尺度模型和多尺度模型，使用高密度（低频率）的观测能提供最优的预报结果，这主要得益于高密度的观测能有效修正模式误差并能在多尺度模型中充分捕捉小尺度信息.

关键词

资料同化 / 观测系统 / 模式误差