grapes区域集合预报系统应用研究

为发展grapes(globalandregionalassimilationandpredictionsystem)区域集合预报系统(grapesregionalensemblepredictionsystem，grapesreps)，采用集合变换卡尔曼滤波(etkf)初值扰动方法以及多物理过程组合的模式扰动方法，基于业务区域模式grapes_mesov3.3.2.4构建了区域集合预报系统，进行了连续40d的批量试验，重点分析了etkf初值扰动的结构及其演变特征，并通过概率预报检验方法对grapesreps进行了集合预报系统性能检验和降水预报检验，分析了该系统对强降水个例的预报效果。试验结果表明，grapesreps能产生较合理的集合预报初值扰动，扰动结构随流型依赖并对观测有较好的响应，且扰动成员相互正交。扰动总能量分析表明集合扰动能够随预报时效保持合理增长状态。集合预报检验表明集合预报结果优于控制预报，集合成员间在72h预报时效内能保持合理的集合离散度。将该区域集合预报系统与业务上基于wrf模式的区域集合预报系统wrfreps进行了降水预报对比，表明grapesreps的降水预报能力表现要优于业务wrfreps。强降水个例分析表明集合预报能较好预报出强降水中心，预报效果明显优于控制预报。