Citation
Gao, Y. Q., X. F. Wang, and W. Guo., 2024: Impact of Assimilating FY-4A Lightning Data with a Latent Heat Nudging Method on Short-Term Forecasts of Severe Convective Events in Eastern China. Adv. Atmos. Sci.,https://doi.org/10.1007/s00376-024-3339-z.
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潜热松弛逼近的FY-4A闪电资料同化对短期强对流天气预报的影响
摘 要
本研究发展了一种不依赖于闪电率的基于潜热松弛逼近的闪电资料同化方法，并利用FY-4A闪电成像仪资料和数值模式WRF对该方法进行了测试。该方法首先根据模式背景场中空气块湿绝热温度和环境温度的差异来计算观测闪电位置的温度正增量，然后通过松弛逼近方法同化混合相态区的温度正增量来调整对流系统内的潜热，同时根据温度增量调整水汽混合比来保持相对湿度不变。区别于以往需要建立闪电率和模式变量之间的经验或统计关系的闪电资料同化方法，该方法考虑了对流系统的物理性质。选取我国华东地区两次强对流过程进行了同化和预报效果评估。结果表明：该方法可以在松弛逼近过程中将与对流系统相关的热力场信息补充到数值模式中，有利于分析出更合理的风暴环境。在之后的预报过程中，同化闪电资料的试验可以模拟出更精确的对流结构，从而提升降水和大风预报效果。
关键词：FY-4A闪电成像仪, 闪电资料同化, 潜热松弛逼近, 数值天气预报
图1. 观测（OBS）、控制试验（CTL）和同化闪电观测试验（LDA）的组合雷达反射率对比。
亮点
本文发展了一种不依赖于闪电率的基于潜热松弛逼近的闪电资料同化方法，该方法考虑了对流系统的物理性质，避免提前建立闪电率和模式变量之间的经验或统计关系。利用该方法实现了FY-4A闪电成像仪资料在对流允许尺度数值模式中的同化应用，并提升了强对流天气过程的预报效果。
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