Page 108 - 《高原气象》2025年第3期

高 原 气 象 44 卷
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图10 各常规控制变量的水平特征长度尺度
（a） 速度U； （b） 速度V； （c） 温度； （d） 相对湿度
Fig. 10 Horizontal characteristic length scale of each conventional control variable.（a） velocity U，
（b） velocity V， （c） temperature， （d） relative humidity

边坡对流系统， 除云霰第一模态， 台风系统各水凝 进行合理计算或有效表示， 是做好资料同化的重要
物变量的水平特征长度尺度数值均大于高原边坡 课题。本文选取了 2022 年 8 月 12 -13 日祁连山附

对流， 云水、 云冰和垂直速度差别较为显著。表明 近的强降水和 2022 年第 12 号台风“梅花”两个个
在同化过程中， 高原边坡对流系统的水凝物水平尺 例， 首先分析了两个个例发生时的环流形势， 接着
度更小， 水平上更具有局地性， 同时表明高原边坡 利用对流尺度集合样本计算了两个个例的多元变
对流系统导致的凝结现象作用范围有限。与常规 量背景场误差协方差， 通过对比台风系统和高原边
控制变量相比， 水凝物变量的水平特征长度尺度的 坡对流系统的常规控制变量和各水凝物控制变量
数值小得多， 平均水平特征长度尺度仅为 8 km， 这 的背景场误差协方差特征， 得出以下结论：
意味着水凝物变量的水平尺度远小于常规控制变 （1） 对比台风系统， 高原边坡对流系统常规控
量， 同时这一结果也说明在同化分析过程中水凝物 制变量和部分水凝物控制变量特征值更大， 背景场
变量的观测对同化结果的作用范围有限， 且具有更 垂直误差更为显著， 在同化过程中模拟效果较差且
强的局地性。 其观测资料将占有更大比重。对比常规控制变量，
水凝物和垂直速度变量的背景场垂直误差相对较
7 结论
小， 这与其量级相关。
如何在同化系统中对背景场误差协方差信息 （2） 高原边坡对流系统和台风系统在中低层