3D-Var Assimilation of Insect-Derived Doppler Radar Radial Winds in Convective Cases Using a High-Resolution Model
3D-Var Assimilation of Insect-Derived Doppler Radar Radial Winds in Convective Cases Using a High-Resolution Model
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使用高分辨率模型对对流情况下昆虫源多普勒雷达径向风进行 3D-Var 同化
DOI：
10.1175/2010mwr3482.1
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发表时间：
2011
影响因子：
3.2
通讯作者：
Illingworth A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Illingworth A
高分辨率数值预报对多普勒雷达径向风场的同化可以改善对流天气的短期预报。利用昆虫作为雷达目标，有可能在对流发展期间提供风观测。这项研究旨在通过三个案例研究来探索这些新的观察结果的潜力。由四个运行中的天气雷达探测到的昆虫的径向风用三维变分数据同化(3D-Var)同化到1.5公里分辨率版本的英国气象局统一模式中，使用的是英国南部区域，没有对流参数化。对所分析的风场影响不大，风向和风速的变化分别可达45°和2m S−1。预报的降水量在空间和时间上都受到了扰动，但没有进行实质性的修改。来自昆虫的径向风观测表明，可能会对阵雨的位置和时间进行微小的修正，但不会完全重新定位辐合线。总体而言，定量分析表明，三个案例研究中的观察影响很小，而且是中性的。然而，小样本容量和可能的地面杂波污染问题排除了明确的影响估计。这项研究显示了昆虫风的潜在积极影响；未来使用能够更好地区分昆虫和杂波返回的双极化雷达的运行系统应该会对预报产生更大的影响。
The assimilation of Doppler radar radial winds for high-resolution NWP may improve short-term forecasts of convective weather. Using insects as the radar target, it is possible to provide wind observations during convective development. This study aims to explore the potential of these new observations, with three case studies. Radial winds from insects detected by four operational weather radars were assimilated using three-dimensional variational data assimilation (3D-Var) into a 1.5-km resolution version of the Met Office Unified Model, using a southern U.K. domain and no convective parameterization. The effect on the analyzed wind was small, with changes in direction and speed up to 45° and 2 m s−1, respectively. The forecast precipitation was perturbed in space and time but not substantially modified. Radial wind observations from insects show the potential to provide small corrections to the location and timing of showers, but not to completely relocate convergence lines. Overall, quantitative analysis indicated the observation impact in the three case studies was small and neutral. However, the small sample size and possible ground clutter contamination issues preclude unequivocal impact estimation. The study shows the potential positive impact of insect winds; future operational systems using dual-polarization radars that are better able to discriminate between insects and clutter returns should provide a much greater impact on forecasts.
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