雷達VAD風廓線資料質量控制研究
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國家氣象信息中心青年基金項目課題(NMICQJ9-202103)、國家氣象科技創新工程攻關任務“氣象資料質量控制及多源數據融合與再分析”(CMAGGTD003-5)資助


Quality Control and Assessment of VAD Wind Profile of Doppler Weather Radar
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    摘要:

    多普勒天氣雷達VAD(Velocity Azimuth Display)風廓線資料可以提供高時間分辨率的高空風場信息。本文針對中國雷達VAD風廓線資料,設計發展了面向資料同化應用的NMIC(國家氣象信息中心)質量控制方案,該方案改進了NCEP(國家環境預報中心)方案中存在的問題。利用2020年2—8月的L波段秒級探空風場資料,分別對比質量控制前、經過NCEP質量控制方案、以及經過NMIC質量控制方案的VAD風廓線資料,統計分析結果表明經過NMIC質量控制方案的VAD風廓線資料最接近觀測,準確度最高,并且在各個高度上其偏差和均方根誤差最小,充分說明了NMIC質量控制方案的有效性。相對背景場偏差分析表明,經過NMIC質量控制方案的VAD資料偏差和均方根誤差最小,與背景場的偏差更接近高斯分布,更能滿足資料同化的要求。本文的研究有助于推進VAD風廓線資料在數值預報科研和業務中的應用。

    Abstract:

    The Velocity Azimuth Display (VAD) winds provide wind field information with high temporal resolution. A quality control scheme, called the NMIC scheme, is developed for VAD winds from CINRAD Doppler radar, which improves the NCEP CQCVAD scheme. Compared with L-band sounding winds, the VAD data after the NMIC scheme is more accurate than those after the NCEP CQCVAD scheme and the data before quality control. The bias and root mean square error of the VAD data after the NMIC scheme are smaller than those after the NCEP CQCVAD scheme and the data before quality control at most height levels, which confirms the validity of the NMIC scheme. The VAD winds after quality control are also compared with the background. The distribution of the deviation between background and the VAD data after the NMIC scheme fits the Gaussian distribution better than the NCEP CQCVAD scheme. The results reveal that the VAD data after the NMIC scheme can meet the quality control requirements for data assimilation. This study would support and further improve the application of VAD winds in the numerical weather forecast.

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引用本文

朱晨,遠芳,王蕙瑩,張志森,祝婷.雷達VAD風廓線資料質量控制研究[J].氣象科技,2022,50(3):334~343

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  • 收稿日期:2021-07-21
  • 定稿日期:2022-02-25
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  • 在線發布日期: 2022-06-30
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