Page 106 - 《高原气象》2025年第3期

高 原 气 象 44 卷
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图8 各常规控制变量的第一特征向量
（a） 速度U； （b） 速度V； （c） 温度； （d） 相对湿度
Fig. 8 The first eigenvector of each conventional control variable.（a） velocity U，
（b） velocity V， （c） temperature， （d） relative humidity

性。特征向量与特征值相对应， 根据特征值的大小 风系统和高原边坡对流的温度在中层垂直误差的
进行排序， 其中第一特征向量能反映误差在垂直方 传播几乎为 0， 且在垂直方向上温度的背景场垂直
向上最主要的特征（王叶红等， 2016）。关于速度 误差传播衰减很快， 局地性很强， 也表明高层温度
U， 在模式低层台风系统的第一特征向量存在负的 与低层温度相关性很小。对于相对湿度的第一特
极值， 随着层数增大， 负值减小。高原边坡对流系 征向量， 台风系统在 10层附近出现极值， 高原边坡
统的第一特征向量在模式中低层（20 层以下）存在 对流系统在低层数值也较大， 由此表明低层水汽场
正的极值， 在模式高层（30 层以上）， 两对流的第一 垂直相关性较大， 由于台风系统和高原边坡对流系
特征向量值基本为 0。关于速度 V， 台风系统的第 统的高层水汽很少， 几乎为 0， 故在高层特征向量
一特征向量极值出现在模式低层， 而高原边坡对流 值很小近乎为0。
系统在模式的低层和中层分别存在负的和正的极 图 9描述了各水凝物控制变量及垂直速度的第
值。由于速度 U、 V 分别代表经向风和纬向风， 说 一特征向量沿垂直方向的分布。由图 9 可以看出，
明在模式中低层风场的背景场误差垂直传播较强， 除雨水外， 各水凝物变量的第一特征向量均呈现类
误差相关性较强。同时还说明模式对风场的模拟 似的分布特征， 在模式低层和高层几乎为 0， 在中
效果较差， 在同化分析中， 分析更靠近观测而远离 低层出现极值， 其中云水的极值出现在更低的模式
背景场以此来优化风场的分析结果。台风系统和 层。雨水的第一特征向量在中低层均较大， 在中层
高原边坡对流系统温度的第一特征向量在低层均 出现极值， 可能是由于降水过程导致雨水在中低层
有极值出现， 而在中层几乎接近于 0。由此说明台 广泛存在。在模式低层两个系统中云水的第一特