庄照荣 李兴良 刘 艳 陈春刚

1.国家气象中心，北京，100081

2.中国气象局数值预报中心，北京，100081

3.西安交通大学，西安，710049

1 引言

高分辨率同化系统不仅同化常规观测资料，还同化高频率高密度雷达和卫星等非常规观测资料。高分辨率分析场作为数值模式的初值对千米尺度的模式预报质量非常重要。分析场中引入非规则分布的观测信息后，分析要素之间不满足准平衡关系，而分析变量之间的不平衡噪音在模式积分过程中会激发出没有气象意义的高频振荡重力波，严重时会影响模式预报质量和稳定性。为了抑制虚假重力波在模式中快速增长，在分析要素进入模式预报系统之前需要进行初始化过程。

重力波的控制可以通过调整初值中的重力波分量来实现，方法主要有牛顿松弛（Bao，et al，1997）、非线性正规模（Daley，1979；Williamson，et al，1981）、数字滤波和增量分析更新初始化等。目前牛顿松弛和非线性正规模初始化方案在数值预报模式中很少应用，而数字滤波和增量分析更新方案因有很好的初始化效果，在许多数值预报模式中被广泛使用。最初的数字滤波为绝热数字滤波（ADFI：Adiabatic Digital Filter Initialization）初始化方案，该方案分别向前和向后模式积分，而且都关闭物理过程（Lynch，et al，1992），对于当时6 min 时间步长的模式，采用3 和6 h 的截断周期都可以滤除高频噪音，并获得相似的结果，但12 h 的截断周期会阻尼气象模态的发展。虽然绝热数字滤波初始化增量改动较小，但是由于采用的绝热模式和后来模式预报使用的非绝热模……