摘要: GRAPES-CUACE大气化学模式是国内研发的气溶胶过程模拟和评估重要工具，但目前还没有配套的大气化学天气耦合同化分析系统。本文在CMA-MESO三维变分分析的基础上建立了区域化学天气耦合的同化系统，该系统把变量之间不相关的PM2.5和PM2.5-10作为控制变量，采用模型化的背景误差协方差，初步实现气溶胶观测PM2.5和PM10的同化分析。论文通过气溶胶单站理想试验验证耦合同化系统设计的合理性，并针对2016年12月的重污染过程进行GTS传输的常规观测与气溶胶PM2.5和PM10观测资料同化试验。分析结果表明大气化学天气耦合同化系统可对气溶胶观测和天气变量观测同时进行极小化分析，大气化学变量和天气变量分析场互不影响。气溶胶观测资料的同化合理修正大气化学背景场，PM2.5和PM10变量分析场更接近观测。搭建的区域化学天气耦合同化系统能为GRAPES-CUACE大气化学模式提供更准确的化学初始场。