李俊 张鹏 陈林 韩威 陆其峰 巩欣亚 王培 李正龙

（1美国威斯康星大学麦迪逊分校，麦迪逊 53706；2 国家卫星气象中心，北京 100081；3 气象卫星创新中心，北京 100081；4 中国气象局数值预报中心，北京 100081)

0 观测系统模拟评估介绍

观测系统模拟试验（Observing System Simulation Experiments，OSSEs）是一种敏感性试验，旨在回答新的观测系统带来的影响和价值问题，通常指在数值天气预报中的影响。OSSEs中的“真实大气”是通过高时空分辨率模式模拟生成的自由大气（即所谓的自然场景Nature Run，NR），所有的现有观测系统和未来观测都是基于自由大气NR模拟得到，通过资料同化和数值预报来研究在已有的观测系统基础之上，未来观测系统对于数值预报误差的影响。Quick-OSSE和混合OSSE（Hybrid-OSSE）是根据传统OSSEs而做出相应的变化，Quick-OSSE主要应用在高分辨率的区域模式中对于未来观测的评估，混合OSSE通过引入实际观测数据来有效减少传统OSSE的计算复杂性和由此带来的不确定性。

OSSEs类似于观测系统试验（Observing System Experiments，OSEs），是一种“数据排除（data denial）”或“数据影响（data impact）”试验；但OSSEs又不同于OSE，在OSEs中所使用的数据都是实际观测数据，而OSSEs中所使用的数据是从一个NR中模拟得到的观测数据。另外，在OSEs中，大气的真实状态是未知的，只能通过观测和分析去接近或逼近真实状态；但在OSSEs中，真实场景即NR已知（Truth is known），因此可以用来揭示数据同化系统的特性和各种观测数据对预报系统的影响。一般而言，OSEs用于针对现有观测系统作评估，而OSSEs用于未来观测系统的评估。Hybrid-OSSEs用于未来观测系统评估，但由于采用了现有观测系统的实际数据，避免了OSSEs中模拟现有系统资料带来的不确定性，因此其结果具有更高的可信度。……