基于海平面气压动力反演的台风涡旋初始化方法

提出了一种基于海平面气压动力反演和变分同化技术初始化数值模式台风涡旋以改进台风预报的方法。使用quikscat海面风资料，针对中纬度和热带地区使用不同的边界层模式反演出与观测风场动力相适应的海平面气压；然后基于三维变分动力约束将海平面气压同化进入中尺度模式。对登陆中国的两个台风个例的初始化敏感性数值试验研究发现，初始化方法在实现台风风场与气压场的动力平衡的基础上，不仅通过调整边界层入流结构和垂直风切变明显改变了大气不稳定状态和对流触发条件，而且，也调整了台风在对流层顶附近的流出结构。尤其值得注意的是，尽管同化只是使初始台风强度略有加强，但随着模式积分时间的增长，这种模式边界层物理过程与资料同化相互耦合的方法对台风预报的影响在逐渐加强，改善了对台风登陆过程中强度维持和迅速减弱阶段的描述；并通过不同程度地调整对流层中低层和高层引导气流，改善了台风路径的数值模拟。