Editor's Choice | 南信大团队为陆-气强耦合同化构建了跨圈层的背景场误差协方差

学术   科学   2024-07-12 10:38   北京  


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地表温度是陆-气相互作用中的关键变量, 对天气和气候预报具有重要影响。尽管陆-气耦合模式中的资料同化已有所进展,但仍以弱耦合同化为主。这意味着在同化过程中无法合理考虑陆-气间的跨圈层相互作用,从而难以实现陆-气圈层间的协调分析。

南京信息工程大学陈耀登教授团队针对陆-气强耦合同化的关键问题,构建了跨陆-气圈层的强耦合背景场误差协方差,揭示了地表变量和大气变量背景场误差间的联系,并将这项结果发表在Atmospheric and Oceanic Science Letters(AOSL)上。
该研究基于2023年梅雨季生成了气候态和集合预报样本,分析了陆-气强耦合背景场误差协方差的跨圈层特征。研究发现,地表温度的误差主要与大气温度相关,且随着大气高度的上升, 误差相关性逐渐减小。同时,地表温度的误差标准差明显大于低层大气温度。研究团队还选取了天气状况差异较大的两日进行了特征分析,结果表明:地表温度与低层大气温湿度误差的相关性及标准差均与天气背景密切相关,并具有明显的昼夜变化。
      该研究团队计划在后续研究中探讨不同季节对结果的影响,并进一步将其应用于陆-气强耦合资料同化工作中。背景场误差协方差作为资料同化的核心环节,该研究将为耦合模式的强耦合资料同化提供关键支撑,进一步提升陆-气耦合模式的预报精度。

地表温度与大气温湿度背景场误差相关性以及总云量空间分布。(a)(b)(c)“多雨日”,(d)(e)(f)“少雨日”。

Citation: 
Qihang Yang, Yaodeng Chen, Luyao Qin, Yuanbing Wang, Deming Meng, Xusheng Yan, Xinyao Qian, 2024. Construction and characteristic analysis of background error covariance coupled with land surface temperature. Atmospheric and Oceanic Science Letters, 100512, https://doi.org/10.1016/j.aosl.2024.100512.


作者简介




通讯作者:陈 耀 登

南京信息工程大学教授,博士生导师

研究方向:多源资料同化及数值天气预报应用

第一作者:杨 启 航
南京信息工程大学气象学硕士在读

研究方向:陆-气耦合同化

文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.aosl.2024.100512

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期刊简介

     《大气和海洋科学快报(英)》(Atmospheric and Oceanic Science Letters,简称AOSL)创刊于2008年年底,是由中国科学院主管, 中国科学院大气物理研究所、中国气象学会主办的英文学术期刊。 

      AOSL实行严格的同行评议,发表大气科学和物理海洋学领域创新性“通讯” (letters),发表Original Articles、Reviews (特邀)、Progress and Views、Report、Data Description等类型文章。期刊一直以高水平研究成果的快速发表为办刊宗旨,具有国际化的编委会以及编辑、审稿、作者队伍,致力于不断提升期刊的论文质量,提高期刊的学术影响力。

    期刊自2016年起转为开放获取(Open Access, OA)出版模式。从2014年连续被评为“中国国际影响力优秀期刊”,目前已被ESCI (Impact Factor: 2.3)、Scopus (CiteScore: 4.2)、GEOBASE、DOAJ、JSTChi、CSCD (核心集)、中科院期刊分区表、中国科协地学领域高质量科技期刊分级目录 (T2级) 等收录。


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作者:杨启航、陈耀登
排版:刘睿达(实习编辑)
修改、审核:金鑫、刘晓春

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