使用陆面数据同化系统进行积雪监测的一点经验与探讨

andrewsoong

    很久没写帖子，作为版主，有点失职之嫌，好在清风@mofangbao 没说啥这几年天天忙成狗，实在是抓狂。
    算惹，说点正事。年初写了个帖子，关于使用陆面模式进行陆面气象要素监测（教你转Noah-MP陆面模式，获取陆面多种变量：http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=89747）中提到使用陆面模式进行积雪的监测。正好在10月下旬有了用武之地。受高空冷涡影响，2019年10月22日至25日，北方（内蒙古）大部地区出现了一次雨雪、大风、降温天气。10 月24 日08 时至25 日08 时，全区共有30 个站出现积雪，主要分布在中部偏东、东部偏北地区，其中兴安盟阿尔山市22 厘米（森林积雪超过30cm深）、锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗21 厘米、呼伦贝尔市扎兰屯市16 厘米；多站出现极端降雪事件。ECMWF全球模式10月23日08时（BJ）起报，500hpa高空，蒙新高地高空槽持续发展加深，并切断为低涡，23日夜间开始影响内蒙古西部地区。高空槽东移加强，同时诱发低层低涡切变线系统发展，槽前西南风风速大，850hPa最大风速>16m/s，有利于水汽输送，比湿达2-6g/kg。于是下了大雪，局部暴雪。


    由此可见，积雪较深区域出现在内蒙古中东部地区，其中阿尔山市最大。
    这个图看着还不错，不过呢冬季积雪观测是每天8时观测一次，如果降雪超过5mm（存疑），会加密观测一次雪深。所以这观测的时间密度就小了，得不到逐小时的雪深，而且雪深均在测站内，测站数据极其稀疏。GIS插值成空间图（上图），就画圈圈了。鉴于此，试想能不能使用陆面模式（陆面数据同化系统）得到高时空分辨率的雪深，值得尝试。于是乎，就有了下图（注：3DVar会出现圆圈）：

看起来比站点插值好很多，而且是逐小时、空间分辨率2km×2km（1km的保密）。那准确率如何呢？先看一下站点对比情况：锡林浩特实测9cm，IMLDAS同化积雪为9.7cm;东乌旗实测21cm，IMLDAS为22.9cm；乌兰浩特实测10cm，IMLDAS为7.6cm；索伦实测11cm，IMLDAS为10.63cm；阿尔山站实测22cm，IMLDAS为29cm（偏大）；扎兰屯实测16cm，IMLDAS为13.8cm；阿荣旗实测9cm，IMLDAS为10.7cm；博克图实测8cm，IMLDAS为8.1cm。
看起来效果还可以，而且根据野外调查，一般野外的雪深要大于测站，所以偏大点也不是坏事。
再来看看与极轨气象卫星FY-3C/Virr的雪盖观测比较，看看是否与同一时次的snow cover有所出入（下图）：

嗯，看着陆面数据同化系统积雪数据与卫星监测雪盖实况非常吻合了。而站点插值(左下图)就显得苍白点，如果站点数更多，可能就好了。也算是从站点到格点的一个尝试吧。
以上仅仅是一个尝试，是本人的一点经验在这里探讨，更多的试验还在做，不喜勿喷，期待各位业务人员给出更多的建议和宝贵意见，在此谢过。
额，夜深了，该休息了，年纪大了，熬不动了。今天到这儿吧。有空接着写。

尽头的尽头

看着就很高端，膜拜一下

andrewsoong

尽头的尽头 发表于 2019-11-18 23:03
看着就很高端，膜拜一下

谢刘菊加分

暮雪千山

厉害！！

aridlhy

膜拜大佬

gjf_85

你这个也是用的是Noah-MP模式转出来的嘛？

andrewsoong

gjf_85 发表于 2020-6-13 11:28
你这个也是用的是Noah-MP模式转出来的嘛？

是的