雷达径向风观测在华北区域数值预报系统中的实时三维变分同化应用试验

以实现业务应用为目标开展了区域多部雷达径向风观测资料的三维变分直接同化应用研究。重点对背景场误差协方差的方差和尺度因子进行调整，形成能够与其他常规观测资料协同同化的雷达径向风同化方案，并建立了京津冀6部多普勒雷达观测资料的实时预处理系统。基于上述工作开展2011年汛期京津冀多普勒雷达径向风观测资料在华北区域快速更新循环同化和预报系统中的实时同化和对比试验，并对应用效果进行了初步评估。实时同化试验期间京津冀地区6部雷达经过质量控制后的径向风数据质量和同化情况的分析结果表明，同化系统有效地吸收了雷达径向风的观测信息并形成合理的分析增量，其中，s波段雷达观测的径向风数据数量、质量和稳定度均明显优于c波段雷达；整体来看，雷达径向风同化对地面和高空要素预报性能的影响基本为中性，且主要影响时段集中在最初的6h。但降水预报评分结果表明，雷达径向风同化从降水强度、落区和范围等方面均明显提升了系统对对流尺度降水的短时预报性能。同时也应该看到，受制于目前3h一次的同化更新频率，雷达资料同化的效果往往到对流临近时次才能体现。