11 / 2023-04-23 11:32:58

基于睿图-短期数值预报系统的闪电预报方案的优化与应用

逐小时循环预报系统,闪电预报,参数化方案优化,模式分辨率

雷电预警预报技术及其应用 > 雷电预警预报技术

摘要：闪电活动与大气动力和微物理特征存在着紧密关系，基于此研究学者在数值天气预报模式中构建了闪电预报的参数化方案，这种参数化方案不需要描述云内的起电和放电过程,因此其具有计算效率高的优点。北京城市气象研究院研发的睿图-短期（简称RMAPS-ST）是基于WRF（weather research and forecast system）建立起来的区域快速更新多尺度观测资料同化分析及短时预报系统。目前睿图-短期系统中包括基于云顶高度或最大上升速度的两种闪电率参数化方案，同时基于Prentice等总结的云地闪比与纬度之间的经验关系,对云闪率和地闪率进行计算。本文主要基于实际观测对睿图-短期系统中基于云顶高度的闪电预报参数进行优化调整，进而输出逐小时更新的全国范围的闪电预报产品，为气象服务提供帮助。通过2021和2022年的多个个例模拟发现，睿图-短期不同起始预报时次的闪电预报与强雷达回波预报位置有较好的对应关系，睿图-短期提前6小时以上即可以对闪电发生区域有较好的预报，相对而言提前2小时起报的预报效果最优。另外，由于闪电预报阈值对数值预报模式的微物理参数化方案具有敏感性，因此模式微物理参数化的调整以及模式分辨率的改变均会影响闪电预报效果。为此对比全国9km分辨率的睿图-短期v2.0和全国3km分辨率的睿图-短期v3.0的预报效果发现，模式分辨率的提升会提高闪电预报的准确性。