MM5的初始化和噪声控制
摘要
本文着重讨论了MM5模式中的噪声问题及初始化方法.数字滤波初始化技术第一次被引入MM5预报系统用以消除这种虚假的高频振荡,而且数字滤波初始化的多种形式,例如DDFI,TDFI,DFL等在MM5中均能成功实现.本文通过对一次局地大暴雨个例进行滤波的模拟试验,从噪声水平、spin-up特征、初始化增量和模式预报效果等方面检验了数字滤波的初始化效果.结果表明,所有的数字滤波初始化方案均能有效地抑制初始场中的噪声.而且由于在非绝热初始化的正向积分过程中构造了与动力场相协调的水物质预报量,spin-up现象得到了相当程度的缓解.对于常规预报量而言,由于初始化造成的对预报初始场的改变远小于分析增量.但是,MM5中的垂直速度和扰动气压体现了模式的非静力特征,在数字滤波初始化的前后向积分过程中经过了非静力模式充分的动力调整,因此其初值增量具有与分析增量相似的量级.如上文所述,MM5模式中的噪声问题并未引起人们足够的注意.但是,随着变分资料同化系统逐渐进入业务研发阶段,数字滤波初始化方法可以为上述问题提供一个现实的解决方法.数字滤波初始化在变分资料同化中的应用将另外撰文表述.