第28卷第1期暴雨灾害Vol．28No．12009年3月TORRENTIALRAINANDDISASTERSMar．2009李红莉,崔春光,王志斌.LAPS的设计原理、模块功能与产品应用.暴雨灾害,2009,28(1):64-70LAPS的设计原理、模块功能与产品应用李红莉，崔春光，王志斌（中国气象局武汉暴雨研究所，武汉430074）摘要：我国中尺度气象观测网数据日益丰富，如何对这些数据进行分析应用以更好地为天气预报服务，是一个亟待解决的问题。局地分析预报系统(LAPS)较好地解决了这一难题，其算法透明，计算速度快，分析场接近实况，满足业务需求，便于预报员直接应用。为了帮助相关气象业务岗位上技术人员了解并较好地应用LAPS(http://www.whihr.com.cn/laps/main.aspx)，本文详细介绍了LAPS的各模块功能及设计原理，并对武汉暴雨所应用LAPS的有关情况进行了简要说明。关键词：LAPS；资料融合；模块功能；中尺度分析；短时预报中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号:1004-9045(2009)01-0064-07析预报系统(LocalAnalysisPredictionSystem，LAPS)，1引言该系统(以下简称LAPS)具有可移植、可扩充、方便、高近年来，我国气象观测系统发展很快，随着新一效等特性，可利用所有能获取的资料创建分析和预报代天气雷达网建成和FY-2C、FY-2D气象卫星应用以网格，输出为专门预报应用服务的产品。及地面自动气象站在全国布网，不仅高时空密度的遥LAPS的开发始于20世纪90年代，其发展已有感数据已在全国实现业务化应用，且地面观测在时空10多年，ESRL负责对其维护更新，系统软件仍在免费密度上大大提高；同时，风廓线仪、RASS(无线电声学对外发布。LAPS可将各种气象观测系统中获取的资空气廓线测量仪)、GPS水汽、微波辐射仪等观测网也料融合分析到一个针对某个区域的高分辨率网格上，在建设中；此外，中尺度数值模式在我国迅速发展并其用到的分析资料除局地中尺度加密网观测资料外，广泛应用。这些探测手段及数值模式的快速发展，使还包括全国/区域/局地数值预报模式(初猜场)、ACARS中尺度分析和预报技术日益成为天气预报中的重要(飞机通信寻址与报告系统)、METAR(机场发布的常组成部分，并为灾害性天气超短期预报和临近预报提规天气报文)、探空及GPS水汽反演资料等。LAPS优供了强有力支持。点是有利于综合应用多种探测资料，提高空间及时间天气雷达、气象卫星、自动站以及风廓线仪、GPS、分辨率，改善云和降水预报，捕捉更详细的地形作用，RASS等多种观测手段组成的观测网具有多源、多时可更灵活地满足局地天气预报的需要。LAPS的基础相、多尺度的特点。国内外对这些资料的应用研究大算法是在背景场基础上采用距离权重插值得到网格都是将一种或几种资料反演成气象要素，再利用变分点值，然后对气温、气压、风的关系采用三维变分进行同化系统进行资料同化。对多普勒雷达资料以及卫星约束，对垂直水汽分布采用一维变分进行约束等[11-12]。资料的变分同化研究相对较多[1-5]；梁科等[6]还对飞机与变分同化方法相比，LAPS具有算法透明、计算速度报的同化进行了研究。2005年以来，人们开始尝试集快、分析场与观测实况接近等特点[13-14]。由于其变分分合Kalman滤波同化观测资料[7-8]。许小永等[9]将集合析只在少数几个要素间进行，计算量得到有效控制，Kalman滤波用于雷达资料同化试验；黄春林等[10]将集计算速度很快，适合业务运行要求。LAPS通过调整权合Kalman滤波用于同化土壤水分。如何将这些多途重等参数，可使分析场与观测实况非常接近。从业务径观测资料在同一数值平台上统一同化处理是迫切应用角度看，LAPS应用价值很大:一是其算法透明，需要解决的问题。采用以往处理单纯大尺度常规数据便于调试；二是计算速度快，适合实时业务应用；三是的方法不可能实现对中尺度观测网数据的综合处理。分析场接近实况，便于预报员直接应用。美国国家海洋大气管理局NOAA下属的ESRL(Earth武汉暴雨研究所通过从网上下载及调试该系统，SystemResearchLaboratory)，研究开发出一套局地分以及修改数据格式及部分参数修订，成功将该系统移收稿日期：2008-09-11；定稿日期:2009-01-16基金项目：中国气象局气象新技术推广项目(CMATG2008Z08)、国家重点基础研究发展计划(2004CB418307)、科技部公益行业专项(GYHY2007-06012)共同资助作者简介：李红莉，女，1979年生