两种模式随机扰动方案比较及扰动传播分析

基于我国t213全球集合预报系统，设计了两种模式随机扰动方案，第一种方案对物理过程和动力过程积分总倾向项进行随机扰动（简称stps）,第二种方案仅对参数化的物理过程的积分倾向项进行随机扰动(简称spps)。将两种方案分别引入模式进行数值试验，评估集合预报效果，分析随机扰动特征及扰动传播机制。结果表明:两种随机扰动方案对t213模式预报变量都产生了明显的影响，垂直方向和水平方向上，扰动值都随着积分时间增加而增长，中高纬地区尤为显著。两种方案的差异是stps方案预报变量扰动值偏大；spps方案预报变量扰动值更为合理，spps的扰动大值中心随预报时效增加从低纬向中高纬传播，且总能量偏差具有从小尺度向大尺度传播的特征。与stps方案相比，spps方案的集合预报离散度、集合平均的均方根误差在积分后期明显更有优势，高度场和风场的预报准确性提高，降水量预报技巧也得到明显的改进。表明spps方案能更加合理地体现模式物理过程的不确定性，在一定程度上提高集合预报系统的预报能力。