紫外线数值预报系统(GRAPES-UV)以及紫外线对云、臭氧和气溶胶的敏感性
应用GRAPES中的 Goddard 短波辐射方案(Chou M D，Suarez M J. 1999)创建了紫外线数值预报系统(GRAPES-UV)。本文介绍了 Goddard短波辐射方案，以及GRAPES_UV系统的运行和个例分析情况。通过数值试验讨论紫外线(UV)对云、臭氧和气溶胶的敏感性,评估云、臭氧和气溶胶等大气成分对地表UV预报的影响。研究结果表明：UV在有高、中、低云情况下均比晴空大幅度地减少，相对来讲，低云对UV的减弱作用较大,中云其次,而高云较小,减少幅度分别达17.39、23.01和26.69％。GRAPES模式中云的微物理方案对UV预报有较大的影响，云微物理方案的改进使UV的预报尽可能地与天气比较一致。紫外线指数(UVI)与云的分布以及天气形势密切相关，UVI在晴空和对流云降水地区的强烈反差是UVI的重要特征；臭氧浓度的变化对UV-B的影响最大。在晴空和有高、低云两种情况下，当臭氧浓度增加一倍时，UV-B分别减少了67.61％和69.39％；当臭氧浓度减少一半时，UV-B分别增加了85.92％和85.71％。在敏感性数值试验中应用了臭氧总量预报模式预报的大气臭氧总量，由于我国长江以南地区以及300N以南洋面的臭氧浓度比同纬度其它地区偏低，因此这些地区的UVI预报也明显偏高，特别UV强度达到5级的地区明显扩大。另外，南海以及200N洋面上许多地区UVI偏高2以上；加上气溶胶光学性质资料,总的效果是使应用臭氧总量预报的UVI变小了，特别UV强度达到5级的地区明显缩小，又恢复和接近业务上仅用臭氧总量气候资料的预报。应用国际上通常采用的临界成功指数(CSI)对2007年夏季北京和上海UV预报进行统计检验。北京和上海24小时紫外线强度等级为强和很强的CSI分别为0.625和0.780，接近和高于同样方法的美国检验结果0.677。该系统从2006年3月起，一直在大气成分观测与服务中心的业务系统中正常运行，并在中国气象局大气成分中心网站上发布UVI和紫外线强度等级预报，及提醒公众采取适当的防护措施。
数值预报 紫外线 强度等级 臭氧 气溶胶
沈元芳 刘洪利 刘煜 张小玲 周广强
中国气象科学研究院,100081 北京区域气象中心 上海市城市环境气象中心
国内会议
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2008-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）