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卫星气溶胶光学厚度资料同化对灰霾预报改进个例研究

冯沁  鲍艳松  闵锦忠  陆其峰  
【摘要】:面对日益严峻的大气污染形势,针对卫星气溶胶光学厚度(AOD)资料在灰霾数值预报领域的合理有效利用问题,使用WRF-Chem(WRF coupled with Chemistry)大气化学模式以及GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)三维变分同化系统,利用MODIS和FY-3A/MERSI AOD资料,对一次灰霾天气过程进行了同化预报试验。试验结果显示,同化卫星AOD资料有效改善了模式初始场,MODIS和MERSI同化试验分别在AOD分析场的中心强度和空间分布各具优势,且对PM_(2.5)和PM_(10)的后续预报改进明显;从统计分析上看,同化试验的预报效果整体上好于控制试验,同化试验中PM_(2.5)和PM_(10)预报值的平均值、中值、平均偏差、均方根误差等指标均明显优于控制试验,且MODIS和MERSI同化试验分别在PM_(2.5)和PM_(10)预报统计结果中体现出了优势;卫星AOD资料同化能明显降低污染事件的空报率和漏报率,提高预报的TS评分和ETS评分。不同卫星AOD资料的差异对分析场中AOD的分布和强度产生了相应影响,进而影响了模式的灰霾预报效果;本次试验中,MODIS和MERSI AOD同化试验分别在PM_(2.5)和PM_(10)预报的评分上表现更佳。结果表明,卫星AOD资料同化对数值预报产生了积极的效果。

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