董美莹 陈锋 邱金晶 冀春晓

浙江省气象科学研究所，杭州 310008

1 引言

为改进区域数值模式模拟性能，Waldron et al.（1996）提出了谱逼近方法。该方法假设无边界全球数值模式在较大尺度大气波动的解析表达方面比有边界有限区域数值模式更优；所以在有限区域模式中，从大气波动谱空间的角度对模式整个模拟区域的较大尺度谱空间增加一个订正项来减少有限区域数值模式模拟误差。由此可见，动力谱逼近是具有尺度选择性的，它既要求区域模式模拟的较大尺度大气波动接近全球模式强迫场，又保证了较小尺度大气波动在有限区域模式中自由发展（von Storch et al., 2000）。换言之，谱逼近技术一定程度上兼收了全球模式在较大尺度系统模拟优势和有限区域模式在中小尺度系统模拟优势，是提升区域模式模拟性能的一个有效途径。

由于上述谱逼近技术优势，该方法在区域气候模拟工作应用较多，谱逼近能有效降低区域数值模式性能对于模拟区域大小和位置的依赖性（Miguez-Macho et al., 2004; 宋寔和汤剑平, 2011; 曾先锋和周天军, 2012），对美国与我国的夏季降水、江淮梅雨等气候模拟均有较好改进（Miguez-Macho et al.,2005; Cha and Lee, 2009; Shan et al., 2012; Spero et al., 2014; Choi and Lee, 2016）。2013 年以来，有学者尝试把谱逼近方法用于重大天气过程的数值模拟，并取得较好应用效果。Cha and Wang（2013）利用谱逼近改进了区域模式的大尺度形势场，模拟台风路径和强度更接近实况。针对2008 年初我国南方大范围持续性降水过程，王淑莉等（2016）通过谱逼近技术对低层风场与水汽输送的订正实现了降水模拟改进。……