Page 283 - 《高原气象》2025年第5期
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5 期             陈中钰等:中国第一代全球大气再分析(CRA)降水产品在四川地区的适用性评估                                      1401
               动规律、 天气诊断分析、 气候变化研究等方面起到                          对, 综合研究结果来看, CRA 的常规气象要素产品
               了不可替代的作用。                                         的整体表现不错, 但是在不同区域对常规气象要素
                   大气再分析资料由于会受不同数值模式、 同化                         特征的反映上, 不一定优于国际同类产品。而大气
               技术、 观测系统误差等影响(赵天保等, 2010), 其                      再分析降水产品的可信度稍逊高空温度场、 风场、
               数据产品在不同的地区适用性也会有较大差异(吕                            地面湿度和温度场(Kalnay et al, 1996; Kistler et
               润清和李响, 2021)。有学者(李建等, 2010; 戴泽                    al, 2001), 降水又是气候系统中对人类生活影响最
               军等, 2011)评估分析了国外多套再分析降水产品                         大的气象要素之一, 了解地区长时间连续降水特
               对中国夏季降水场的再现能力。吕少宁等(2011)                          征, 对区域天气预报、 防灾减灾、 生态评估有着重
               分析了 NCEP、 ERA-40、 JRA-25 等 7 套国外再分析               要意义。
               降水产品在中国大陆地区的适用性。成晓裕等
                                                                     四川位于青藏高原东侧, 地域广大, 下垫面复
              (2013)用 均 一 化 的 月 降 水 量 网 格 数 据 比 对 了
                                                                 杂, 也是国内人口较为密集的地区, 在全球气候变
               NCEP-1、 ERA-40和20CR等3套国外再分析降水资
                                                                 化的背景下, 降水时空分布非常不均(李川等,
               料在中国范围内的均值、 年际变化等。邓诗茹等
                                                                 2006; 江志红等, 2009; 陈双等, 2022; 郑然等,
              (2014)用 NCEP、 ERA-40、 CFSR 等 7套国外再分析
                                                                 2022; 冉津江等, 2023; 李毅和李国平, 2023)。复
               资料计算了热带气旋的生成指数, 并做了比对。
                                                                 杂的下垫面使得模式模拟的降水容易出现偏差
               Ye et al(2021)比对了 CRA-Interim、 ERA5 和 JRA-
                                                                (Wang  et  al,  2021;  王 灵 芝 等 ,  2022;  肖 颖 等 ,
               55 降水产品在中国的表现。黄晓龙等(2023)评估
                                                                 2023; 梁沛乐等, 2024; 何钰等, 2024)。探讨 CRA
               了 EAR5降水产品在中国西南地区的适用性。马绎
                                                                 降水产品在四川的适用性具有一定的指示和参考
               皓等(2023)评估了 ERA5风资料对甘肃省风的模拟
                                                                 意义, 其降水产品的适用性结论也能为 CRA 产品
               能力。这些研究大多将各类大气再分析产品和真
                                                                 质量的提升起到促进作用。
               实观测资料进行比对, 展示了不同的大气再分析产
                                                                     本研究以中国气象局所辖国家气象站 1979 -
               品在不同的地区, 对不同的气象要素特征的反映情
                                                                 2021年观测的降水数据为参考, 引入国际上广泛应
               况, 为业务科研对再分析资料的使用提供了很有价
                                                                 用的欧洲中期天气预报中心(ECWMF)第五代再分
               值的参考。
                                                                 析产品ERA5、 及美国国家环境预报中心(NCEP)的
                   近年来, 中国气象局国家气象信息中心牵头,
                                                                 再分析产品 CFSR 为对比评估对象, 从误差分析、
               联合多部门, 成功研制了我国的第一代全球大气再
                                                                 时空分布等方面, 评估对应时段内 CRA 降水产品
               分 析 产 品(China  Meteorological  Administration’s
                                                                 在四川地区的适用性, 为 CRA 降水产品在天气气
               Global   Atmospheric/Land   Surface   Reanalysis,
                                                                 候分析中提供参考。
               CRA), 旨在中国地区达到国际第三代大气再分析
               产品水平。Zhang et al (2021)对比了 CRA 和 CFSR             2  数据来源与方法介绍
               等 5套再分析资料在中国区域的相对湿度的模拟能

               力。罗潇等(2021)对比了地面观测降水和 CRA 降                       2. 1 数据来源
               水 产 品 在 湖 南 年 季 尺 度 上 的 表 现 。 张 德 杰 等                 本文所用数据包括: 四川的站点降水观测数
              (2022)将 CRA 等 4 种再分析资料中国区域的总云                      据、 及中国、 欧洲、 美国的三套再分析格点降水数
               量产品进行了对比。远芳等(2022)评估了 CRA、                        据。此外, 文中涉及四川省及四川地市(州)地图是
               ERA5 和 ERA-Interim 等再分析资料在中国地区水                   基于中华人民共和国自然资源部地图技术审查中
               汽模拟效果。王彩霞等(2022)分析了 CRA 气温和                       心标准地图服务系统下载的审图号为 GS(2020)
               降水产品在中国大陆的适用性。赵彤等(2023)分                          4619号的标准地图制作, 底图无修改。
               析了 CRA 等 3 套产品在青藏高原区域气温和降水                            选用的站点数据为四川 155个国家气象观测站
               的模拟能力。陈姝宜等(2024)比对了 CRA 等四套                       1979 -2021 年的日降水数据, 源自四川省气象探测
               再 分 析 资 料 在 暴 雨 天 气 中 的 表 现 。 Wang  et  al        数据中心, 所采用的站点降水数据均经过了台站、
              (2024)用 CRA 资料分析了平流层的环流特征。这                        省、 国家三级质量控制(任芝花等, 2018), 数据质
               些工作将 CRA 和国际同类大气再分析产品做了比                          量可靠。四川国家站分布如图1。
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