不同辐射与下垫面参数化方案对大雾过程数值模拟的影响

发布时间：2020-06-23 00:29

【摘要】：为了比较WRF模式中不同长短波辐射参数化方案对成雾过程模拟效果的影响,分析不同类型地表对成雾过程的影响,本文选择了 2015年江苏地区冬、春季两场典型辐射型大雾过程,对南京地区和里下河地区分别进行模拟方案设计和试验研究,并运用相关参数评估了模拟效果。研究对成雾机理的阐释具有重要的理论价值,并可为江苏地区的大雾预警预报提供技术支持,本文主要研究结论如下:1.利用WRF模式中长、短波不同辐射参数化方案组合对南京地区与里下河地区进行了成雾过程的模拟试验,试验结果表明:(1)在春、冬季大雾过程的热力条件和水汽条件模拟中,最优方案为长波GFDL方案与短波RRTMG方案组合。(2)热力条件模拟中,2m高度气温的模拟效果优于地表温度。(3)水汽条件模拟中,相对湿度的模拟效果优于2m高度露点温度。(4)动力条件模拟中,最优辐射参数化方案组合为长波CAM方案与短波FLG方案组合,但在冬季辐射雾的10m高度风速模拟时,需要解决模拟值起伏变化滞后于观测值的问题。(5)雾区模拟效果最好的方案也为长波GFDL方案与短波RRTMG方案组合,但空报率偏高,达20%以上。2.对里下河地区的下垫面分别设置了城市、水体和控制等类型的试验,试验结果显示:(1)当地表为城市时,模拟出的地表温度和2m高度气温大于其它地表类型,且昼夜变化明显,而露点温度、相对湿度和10m高度风速小于其它类型。(2)当地表为水体时,其模拟的露点温度、相对湿度和10m高度风速大于其它类型,但昼夜变化并不明显,而地表温度和2m高度气温的模拟值小于其它地表类型。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P426.4
【图文】：

南京,水系分布,再分析资料,初始场

２．１研究区域逡逑南京地区的地貌具有南北长，东西窄的特点，主要是由低山、岗地、河谷平原等地逡逑形单元共同构成的地貌综合体，如图２－１邋（ａ）所示。秦淮河，滁河为南京市境的两条主逡逑要河道为，均为长江支流。城区内的主要湖泊有玄武湖和莫愁湖。在城区外西南方向有逡逑分布着老山山脉，沿江边散落分布着栖霞山、南象山、幕府山等山丘。南京的气候区划逡逑属于亚热带季风性湿润气候，四季非常分明，气候并不干燥，较为湿润，全年降雨量充逡逑沛，冬天天气寒冷夏天天气炎热，光照条件也是十分充足，热量资源丰富。南京冬季受逡逑到欧亚大陆气团的影响，因此会使得天气条件具有晴朗、寒冷并且干燥的特点。南京在逡逑初夏时进入梅雨季节往往是由于受到锋面雨带的影响，进入梅雨季节后降雨频率明显升逡逑高，降雨量显著增多，并且大到暴雨出现概率较大。经过梅雨季节过后的盛夏时节，南逡逑京的天气大多都是晴朗干燥的。秋冬两季的南京以干燥

区域设置,辐射参数化,方案组合,短波辐射

图２－２邋ＷＲＦ模式试验区域设置逡逑２－３各辐射参数化方案组合实验设计序号逡逑短波辐射方案逡逑Ｎｅｗ逡逑Ｇｏｄｄａｒｄ邋ＣＡＭＧｏｄｄａｒｄ逡逑２逦３逦４８逦９逦１０１４逦１５逦１６２０逦２１逦２２２６逦２７逦２８３２逦３３逦３４３８逦３９逦４０

【参考文献】