TRMM卫星LIS闪电数据在数值模式同化中的应用研究

"TRMM卫星LIS闪电资料在数值模式中的应用" 本文主要探讨了热带降雨测量卫星（TRMM）上的闪电成像仪（LIS）数据在数值模式中的应用，特别是如何利用这些数据来改进对暴雨事件的模拟和预报。作者李万彪、宋国琼和童科来自北京大学物理学院大气科学系，他们通过对TRMM卫星的LIS和测雨雷达（PR）资料的分析，揭示了闪电发生率与对流降水之间的统计关联。 研究中，科学家们成功地将LIS闪电数据反演出的对流降水信息同化到改进的区域预报模式（ARPS）的初始场中，以此来增强对江淮流域暴雨的模拟精度。通过这种方式，他们发现暴雨的中心位置和强度的预报准确度显著提高，这表明LIS闪电数据在捕捉中尺度系统特征方面具有重要作用。 文章强调了在数值模拟中初始场的重要性，特别是对于精确预报降水强度而言。传统上，数值模型主要依赖大尺度模式的客观分析资料和常规观测，但这些资料的空间分辨率往往不足以捕捉到中尺度天气系统的细节。因此，高分辨率的卫星资料，如LIS闪电数据，成为了弥补这一缺陷的关键。 过去的研究已经证明，卫星资料的同化可以有效提升数值模拟的效果。例如，Wolcott和Warner、郝俊一等人通过将地面观测和卫星云图数据同化进模式，显著改善了模拟的湿度场和预测效果。葛文忠等人的工作则显示，结合雷达和卫星资料可以更好地预报强降水事件的位置和强度。徐枝芳等人的研究同样证实，TRMM卫星的PR和TMI资料在模拟淮河流域暴雨时起到了积极作用。 金鑫的研究进一步指出，TRMM的TMI资料在ARPS模式中的同化有助于调整湿度场，促进新暴雨系统的形成。这些研究表明，利用卫星数据，尤其是LIS闪电数据，对于提升中尺度数值模式的性能和暴雨预报的准确性至关重要。 这篇首发论文探讨了LIS闪电数据在数值模式中的应用，展示了这些数据如何增强对复杂天气系统，如江淮梅雨锋暴雨的模拟，以及如何通过同化技术改进暴雨预报的精度。这一研究不仅对气象学有理论价值，也为实际的气象预报工作提供了有价值的工具和方法。