基于海浪谱分解与重构的资料同化试验

针对有效波高资料提出一种海浪谱分解与重构的资料同化方案:利用历史时段内的有效波高观测资料和模式计算波高场,采用最优插值方法得到分析波高场;在WAVEWATCH-Ⅲ模式的波浪能量密度谱和有效波高分析值之间引入一个变异系数矩阵,描述模式的误差,以此为状态向量构建卡尔曼滤波系统,对分解过的海浪谱进行修正和重构,得到同化后的海浪谱初始场。利用美国阿拉斯加湾北部海域的7个浮标站进行同化和72 h预报试验,对连续1个月的预报结果进行统计表明:采用该同化方案后24 h预报结果的有效波高均方根误差比未同化的结果降低了0.13 m;同化方案对预报效果的影响可持续36 h左右,随着预报时效延长,同化的效果减弱。     

基于非均匀水体对比度传输方程的海水透明度计算试验

针对均匀水体假设的海水透明度经验计算公式不具有普适性的缺点,将海水在垂直方向上分为若干光学性质相近的均匀层,推导出非均匀水体中目标对比度传输方程,在此基础上,建立了海水透明度的计算模型。利用BROKE_WEST_ACS实测的海水固有光学性质数据和透明度盘观测数据,对计算模型进行了数值试验和效果分析。结果表明:模型计算值与透明度盘实测值平均相对误差为9.1%;该模型既克服了透明度盘测量易受天气状况和人眼差异影响较大的缺点,又突破了均匀水体透明度计算方法的局限性。     

“2002.3”华北地区强沙尘暴天气的螺旋度分析

利用MM5非静力中尺度模式和螺旋度计算结果,对2002年3月18-22日华北地区发生的一次强沙尘暴过程进行了分析研究,重点分析了北京及周边地区水平与垂直方向螺旋度和完全螺旋度的结构变化及演变特征,结果表明：螺旋度的演变与强沙尘暴天气的发生、发展有较好的对应关系,将中尺度模式和螺旋度计算结合起来可以有效提高沙尘暴天气的预报准确度。