Page 260 - 《高原气象》2022年第6期

6 期 王 丹等：面向数值同化应用的L波段秒级探空资料的质量控制方法研究 1623

图7 那曲站（55299）秒级探空U风和V风相对于模式背景场的散点分布
Fig. 7 Scatter distributions of radiosonde’s U wind and V wind against model background at Naqu（55299）station

附近“污染带”现象明显。经过背景场质控后，虽去 黑名单廓线。参考郭启云等（2020）的处理方法，按
除了不少偏离值，但是0 m·s 风速附近“污染带”依 照 α = 0.05 的显著性水平得出 d 阈值参考线，文中
-1
然残留。分析其原因在于针对代表性差异较大的 设定纬向风和经向风阈值分别为 0. 911 和 0. 584。
-1
探空廓线，仅依靠背景场检查不能做到整根廓线剔 经过d指数检查后，图7中的0 m·s 风速附近“污染
除，会残留“尾段”观测。 带”现象被完全移除，风场观测和模式背景场间的
如何在同化系统中克服上述不足？QC2 通过 一致性得到提高。
在模式背景场检查前增加一致性分析检查模块来 进一步量化计算（表 2）可知，经 QC2 中两个质
加强质控。具体为：计算每条探空廓线和对应时刻 控步骤后，观测和背景之间的代表性误差大幅减
模式背景场的一致性指数d，其计算公式为： 小，U 风标准差减小超过 50%，V 风减小约 7%，风
∑ i = 1( ) 2 场偏差从正偏差逐步调整为更接近于零，表明 d 指
n
d = 1 - O i - B i （3） 数检查模块能对同化系统质量控制提供有益支撑。
∑ i = 1( | O i - O | + | B i - O | ) 2 另外，需要说明的是，表 2 中最终资料剔除率在
-
-
n
式中： O 代表通过 QC1 后的探空观测值； B 代表同 50% 以上，这主要是因为那曲站风场观测本身问题
时刻模式背景场在观测位置的投影。Wang et al 较多，包括了：大量观测极值、观测飞点、观测僵
（2016）认为相较于相关系数， d 指数对观测与背景 直等。“视觉”检查发现从 2018 年 6 月 18 日至 7 月 23
场之间的线性误差更为敏感，且不容易受到计算样 日出现连续探测异常（对应图 7 中 0 m·s 风速附近
-1
本量的影响。因此，本文将它作为判据，当 d 小于 “污染带”），错误廓线的占比高达 38%（70/184 条
给定阈值时，认为当前探空观测偏离太大，被列为 廓线）。