WRFDA资料同化系统在区域数值预报中的参数优化与敏感性分析

数值预报已经成为提升预报质量的重要手段，而模式初值质量是决定数值预报质量的重要环节。资料同化作为提高模式初值质量的有效方法，成为当前气象、海洋和大气环境和水文等诸多领域科研、业务预报中的关键科学方法。资料同化新方法的快速发展，气象常规资料、卫星遥感观测和大气环境等多种资料日益增加，为资料同化的有效应用奠定了坚实的科学基础，也导致许多新的复杂科学问题，增加了实际应用的难度。

为有效提升广大科研、业务人员的资料同化理论基础和应用能力以及研究水平，提高我国气象、海洋和大气环境等领域的数值预报业务的质量和实际预报水平。应广大气象和大气环境等领域工作者的要求，以WRF DA变分资料同化系统为核心，针对实际应用中的重点和难点问题，开展资料同化理论和方法的讲解，并结合实际天气个例，致力于培养和提高人员的理论水平和实际应用能力。

专题一资料同化的基本理论与方法

1、资料同化的基本概念、发展

2、资料同化的主要科学问题

3、资料同化的理论基础与早期方法

4、各种资料同化方案及其特点

专题二WRF DA的环境需求、系统安装、调试与运行

1、Linux基本命令的应用

2、Linux环境变量的设置

3、编译器的安装与设置

4、WRF DA的环境变量和动态库的配置等

5、WRF DA的安装、编译及运行等

6、GrADS、NCL绘图的编译使用

专题三观测资料与质量控制

1、观测资料的基本要求

2、常规观测资料与非常规观测

3、卫星资料及其同化

4、新型观测系统

5、观测资料的质量控制及常用方法

专题四WRF DA同化系统的配置、背景误差的构造

1、水平网格的设置

2、垂直层次的配置

3、物理方案、参数化方案的选取

4、观测要素的选取

5、背景误差协方差的作用和常用的构造方法，如新息向量法（以GRAPES模式为例）、NMC方法等（WRF DA的三维变分程序为例

6、背景误差的构造方法

7、中小尺度变分同化B的构造

8、混合同化中背景误差协方差的构造及其特点

9、混合同化中B的比例关系

专题五WRF DA变分资料同化、WRF DA混合同化新方法

1、WRF DA变分同化的基本框架

2、观测算子的构造

3、动力平衡和物理约束的实现

4、伴随模式及其程序编写

5、解决新资料的同化应用方法

6、ETKF-WRF DA混合同化方案的特点

7、ETKF集合扰动方案的说明

8、扩展控制变量法及其设置

9、流依赖的背景误差协方差的构造

10、实例分析

专题六变分同化的单点试验、混合同化的单点试验

1、质量场单点试验

2、风场单点试验

3、湿度场的单点试验

4、流依赖属性的试验分析（结合槽和台风）

5、分析增量的结构与物理约束关系

专题七同化分析增量的分析

1、不同观测资料对分析的影响

2、不同观测要素对分析的影响

3、有效观测资料的确定

4、分析增量的认识

专题八WRF DA和ETKF-3DVAR混合同化系统的实际应用

1、结合实际的天气个例，重点掌握WRF DA和WRF ETKF-3DVAR混合同化系统的同化、预报的参数设置、新资料的同化方法和系统运行、结果分析，以及与其他模块的耦合等

2、暴雨天气过程的同化分析

3、台风天气过程的同化分析