FY-3C微波湿度计辐射率资料同化对RMAPS-ST系统的降水预报影响

卫星观测资料可以为数值天气预报模式提供有效的初始场信息,特别是包含大气湿度信息的卫星观测,可解决常规探测水汽信息的水平空间局限性和中高层探测精度低的问题.本研究基于北京城市气象研究院研发的新一代快速更新多尺度资料分析和预报系统——短期预报子系统(the rapid-refresh multi-scale analysis and prediction system-Short-term,RMAPS-ST),采用三维变分的方法,同化了FY-3C卫星微波湿度计(MicroWave Humidity Souder-2,MWHS-2)辐射率资料;同时,选取2019年7月下旬共计12天预报时长为24 h进行3 h循环同化预报试验,分析评估了FY-3C微波湿度计辐射率资料同化应用对RMAPS-ST系统预报结果的影响.研究结果表明,经过一系列质量控制及偏差订正之后,观测残差的统计特征更接近于均值为零的高斯分布,残差标准方差有所减小,这将有效提高MWHS-2辐射率资料对分析场的调整.通过与观测资料的对比分析发现,同化FY-3C微波湿度计辐射率资料之后,在6 h,12 h和18 h预报时效,400 hPa高度以下的比湿预报平均偏差和均方根误差较未同化的控制试验有所减小;MWHS-2辐射率资料同化试验对于降水预报也有一定的正效果,在0～24 h预报时效内,25 mm及以下量级的降水预报评分均有不同程度的提高,对于50 mm以上降水,与控制试验相比,MWHS-2辐射率资料同化试验改善了6h预报时效之后的漏报情况,整体预报与实况更加接近.本研究有助于推进我国自主研发卫星观测资料在区域数值模式中的业务同化应用,为提升预报性能提供参考.