青藏高原地区区域再分析集合数据同化系统初试告捷

发布者 :wangwc

2019-08-11 14:55

由于地形复杂,并有大面积的冰川和湖泊,青藏高原上气象观测站点相对稀疏,特别在高原中部和西部广大地区几乎没有气象观测台站。地面观测资料的缺乏严重影响了对高原地区区域气候变化的系统性研究。卫星观测资料除其本身存在的限制外,还存在变量少(例如没有高原上的气温和风场等观测)、时间分辨率低等问题。发展适合高原的数据,同化系统、并生成一套针对高原的区域高分辨率再分析资料对系统性地研究高原的区域气候和环境变化至关重要。

为此,丝路环境专项陈德亮课题组和已故美国宾西法利亚州立大学张福青教授课题组及其他几个国内外团队合作,发展了一个基于WRF 模式和集合 Kalman 滤波 (EnKF)的资料同化系统,将现有探空资料再同化到由欧洲中心的全球再分析资料(ERA-Interim及最新发布的第五套全球再分析资料ERA5) 驱动的WRF 模式中,得到针对高原及邻近地区30及10公里分辨率的区域再分析资料,并利用通过高原试验得到的2015年夏季独立探空资料以及卫星降水资料评估了该区域再分析资料。结果表明,相对两套全球再分析资料(ERA-Interim和ERA5)该区域再分析能更好地反应高空湿度场的变化,并能更好地模拟高原上降水的日循环。利用该区域再分析资料并能进一步提高区域降尺度对降水强度、分布、日循环的模拟。 

计划在不久的将来,进一步完善开发的区域再分析系统、提高分辨率、完成多年运行,以实现详细的区域气候分析和促进区域水文和生态模拟。 

该研究成果以博士生和杰为第一作者,文章发表于Journal of Advances in Modeling Earth Systems。该研究得到中国国家留学基金管理委员会,美国国家自然科学基金(AGS‐1712290), 美国能源部项目WACCEM,中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20060401), 瑞典STINT (CH2015‐6226)、VR (grant 2017‐03780)、哥德堡首席科学家计划(GoCAS), 韩国国家研究基金(2017R1E1A1A03070968)资助。

全文链接:https://doi.org/10.1029/2019MS001665