风暴尺度集合预报误差增长机制及初始扰动方法研究

集合预报技术在中期数值预报中已取得巨大成功。目前在中小尺度，尤其是风暴尺度中的应用还有很多问题，主要是中小尺度系统因具有湿对流和高度非线性的特点，而使中期预报的初始扰动技术并不能完全照搬到风暴尺度集合预报中。. 本项目利用WRF模式模拟的理想风暴，在风暴尺度集合预报的框架内，分析风暴（强对流）系统初始扰动的误差增长率、结构及其传播特征，探讨误差增长和传播的热动力机制，分析层结不稳定度和垂直风切变等对流指数与风暴系统误差增长和传播的统计关系，研究增长模繁殖法与具中小尺度系统特点的初始扰动方案结合技术，建立风暴尺度集合预报系统，提高实际风暴预报技巧，加深对风暴尺度集合预报误差增长和传播机制的理解，取得创新性成果，推动中尺度集合预报理论和应用技术的发展。

项目组经过三年的研究，针对计划书的研究内容，揭示了风暴尺度天气系统初始误差增长率、增长结构及其机制，并结合增长模繁殖法发现在中尺度系统中，合理的繁殖周期对降水场的预报有较大影响，如果考虑对风暴发生发展影响较大的对流不稳定和风垂直切变，则根据这两个因子制定扰动准则，更利于设计适合风暴尺度初始扰动方案，项目还同时研究了计划书以外的下边界、分辨率和物理过程扰动对风暴尺度集合预报的效果，也取得了较好的结果。. 项目完成了计划书的研究要点，达到了预期目标，共发表论文4篇，完成论文8篇，培养博士2名、硕士7名（毕业5名），指导完成硕士学位论文5篇。