分辨率和陆面方案对长江流域短期气候预测影响          下载免费PDF全文

张录军  王乐  邢雯慧  黄勇  张雅琦  刘树棣 《水科学进展》2016,27(6):800-809

利用区域气候模式RegCM4.5,分别选取不同陆面参数化方案和空间分辨率,对5个长江流域降水异常年份进行短期气候回报试验,分析对气温和降水预测效果的影响及其最优组合。结果表明:空间分辨率的提高可以改善流域降水和气温的预测性能;而不同陆面方案引起的地表净辐射能量分布不同及其地表蒸散差异,最终导致流域内气温和降水预测效果不一致。RegCM（CLM4.5+30 km）对流域内小雨预测结果最好,而RegCM（BATS+30 km）预测流域内大雨和暴雨效果最优;RegCM（CLM3.5+30 km）对流域内气温预测能力最好。  相似文献   

数据稀缺生态系统中多种类质量谱模型的构建   总被引：1，自引：0，他引：1  

张崇良  陈勇  THOMPSON Katherine  任一平 《海洋学报(英文版)》2016,35(4):63-73

多种类生态模型已经被广泛应用于渔业活动影响应预测和管理措施效果评估。质量谱模型是一种基于生理过程构建的生态模型,该模型为描述鱼类群落在个体摄食变异和随个体发生的生态位迁移提供了一个可行的方法。尽管生态模型在增进生态系统认识上具有重要意义,其应用在数据稀缺的渔业中受到很大限制。作为实践基于生态系统渔业管理(EBFM)的第一步,本研究构建了海州湾鱼类群落的质量谱模型。本研究详述了数据收集和模型参数化的过程,以促进该模型在数据稀缺的生态系统中未来的应用。作为一个范例,研究展示了不同捕捞努力量对生态系统的影响,并采用一套生态指标监测其动态。群落生物量、多样性指数、W指数,大鱼指数(LFI),平均体重和群落质量谱斜率对捕捞压力的响应呈非线性,最大的捕捞强度并非总是对鱼类群落产生最强的影响。本文强调了构建谱模型在生态研究中的的价值和可行性,并讨论了模型的局限性和改进的可能。本研究旨在促进质量谱模型的广泛应用以更好地支持基于生态系统的渔业管理。  相似文献   

基于卫星数据改进计算白冠覆盖率的模型   总被引：2，自引：1，他引：1  

任丹琴  华锋  杨永增  孙宝楠 《海洋学报(英文版)》2016,35(5):66-72

本文基于白冠覆盖率的历史研究,总结了计算白冠覆盖率的参数化方案和海浪破碎统计模型,并分析比较其优缺点。通过结合基于卫星数据的参数化公式,利用最优拟合的方法,得到不同限制条件下模型中的系数C_en和n。通过分析考虑海浪破碎条件,确定了适用于一般海浪状况的系数值。通过比较白冠覆盖率的卫星数据和原始模型的模拟结果,可知改进后模型的结果更合理,同时与历史研究结论相符。文中还分析了从1998年到2008年十年平均的全球白冠覆盖率的季节性分布特征。在中高纬度海域,全年白冠覆盖率的值最大,而在低纬度和赤道海域,白冠覆盖率小于0.5%,全球白冠覆盖率的平均值大约为1% ~3%。北半球中高纬度海域的白冠覆盖率的季节性变化显著大于南半球。  相似文献   

Comparison of Estimated Atmospheric Boundary Layer Mixing Height in the Arctic and Southern Great Plains under Statically Stable Conditions: Experimental and Numerical Aspects   总被引：1，自引：0，他引：1  

A.A. Aliabadi  R.M. Staebler  J. de Grandpré  A. Zadra  P.A. Vaillancourt 《大气与海洋》2016,54(1):60-74

The atmospheric boundary layer mixing height (MH) is an important bulk parameter in air quality (AQ) modelling. Formulating this parameter under statically stable conditions, such as in the Arctic, has historically been difficult. In an effort to improve AQ modelling capacity in North America, MH is studied in two geographically distinct areas: the Arctic (Barrow, Alaska) and the southern Great Plains (Lamont, Oklahoma). Observational data from the Atmospheric Radiation Measurement program, Climate Research Facility and numerical weather forecasting data from Environment Canada's Regional Global Environmental Multiscale (GEM15) model have been used in order to examine the suitability of available parameterizations for MH under statically stable conditions and also to compare the level of agreement between observed and modelled MH. The analysis period is 1 October 2011 to 1 October 2012. The observations alone suggest that profile methods are preferred over surface methods in defining MH under statically stable conditions. Surface methods exhibit poorer comparison statistics with observations than profile methods. In addition, the fitted constants for surface methods are site-dependent, precluding their applicability for modelling under general conditions. The comparison of observations and GEM15 MH suggests that although the agreement is acceptable in Lamont, the default model surface method contributes to a consistent overprediction of MH in Barrow in all seasons. An alternative profile method for MH is suggested based on the bulk Richardson number. This method is shown to reduce the model bias in Barrow by a factor of two without affecting model performance in Lamont.  相似文献   

WRF模式中QNSE方案的湍流长度尺度系数的调整试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

徐慧燕  徐亚钦  王智  朱佩君  李小凡  翟国庆 《大气科学》2017,41(2):357-371

边界层参数化方案中湍流混合对数值模拟起着重要的作用,湍流混合作用的恰当描述对于温度、湿度、风场以及降水的准确模拟至关重要。我国长江中下游流域人口密集,暴雨灾害频发,很有必要寻找一种适合该地区降水模拟的边界层参数化方案。本文运用WRF（Weather Research and Forecasting）中尺度数值模式,以QNSE（Quasi-Normal Scale Elimination）边界层参数化方案为基础,将其中湍流混合长度尺度系数调整为可变参数。本文将Noh et al.（2003）提出的Prandtl公式与Janji?提出的修正湍流长度尺度系数的方法相结合,通过考虑非局地项的强迫、地表稳定度与边界层高度对湍流长度尺度系数的影响,强调大气的动力结构特征与热力结构特征对湍流混合的共同影响,从而提高QNSE边界层参数化方案在不同地理环境下的模拟能力。文章通过进行长江中下游地区的典型暴雨试验,将调整参数后的QNSE方案与原方案进行比较,重点分析调整参数后的方案与原方案对关键基本气象要素场、边界层结构特征以及降水的模拟能力,并将模拟结果与观测结果进行对比,结果表明:调整参数后的方案一定程度上改进了地表温度、边界层结构以及降水的模拟效果。进一步研究表明,调整参数后的方案主要通过改变边界层混合缓解水汽混合比、位温模拟方面的误差。  相似文献   

GRAPES_MesoV4.0主要技术改进和预报效果检验   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

黄丽萍  陈德辉  邓莲堂  徐枝芳  于翡  江源  周非非 《应用气象学报》2017,28(1):25-37

针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题,开展了多方面的改进工作:引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正,实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用,提高了模式分辨率,引入四阶水平扩散方案,调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案,完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案,并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明:GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高,同时预报偏差明显降低,月平均降水更接近实况,且能够较好地刻画雨带细节;2 m温度预报偏差有较为显著的改善,大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低,有些地区有3~5℃的降低;GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著,500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高,850 hPa的均方根误差也明显降低,整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。  相似文献   

两种参数化方案下冬小麦品种对发育期的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

王芳  邬定荣  王春乙 《应用气象学报》2017,28(4):493-503

利用华北平原47个农业气象观测站1986—2010年冬小麦的品种、发育期观测资料和同期气象数据,基于常用的发育期模型,对两种参数化方案下品种变化对发育期影响的特征进行研究。其中参数化方案1采用固定的三基点温度,参数化方案2通过循环优化得到三基点温度。结果表明:在华北平原冬小麦品种变化频繁的情况下,两种参数化方案均能较好地对返青-抽穗期与抽穗-成熟期的模拟过程进行参数化;两种参数化方案均认为品种变化使返青-抽穗期和抽穗-成熟期日数有延长趋势,但不同参数化方案的趋势值存在较大差异,且参数化方案1模拟的趋势值总是高于参数化方案2。此外,不同的参数化方案也会使模拟的趋势值在区域上的分布规律发生变化。研究表明:不同参数化方案的使用会对模拟结果产生明显影响,因此,在量化品种变化对发育期影响时,需关注不同参数化方案对结果的影响,以及由此带来的不确定性。  相似文献   

Comparison of Ocean Surface Wind Stress Computed with Different Parameterization Functions of the Drag Coefficient     

Paul A. Hwang 《Journal of Oceanography》2005,61(1):91-107

Depending on the choice of reference wind speed, the quantitative and qualitative properties of the drag coefficient may vary. On the ocean surface, surface waves are the physical roughness at the air-sea interface, and they play an important role in controlling the air-sea exchange processes. The degree of dynamic influence of surface waves scales with wavelength. Drag coefficient computed with the reference wind speed at an elevation proportional to the wavelength (for example, U _λ/2) is fundamentally different from the drag coefficient computed with the wind speed at fixed 10 m elevation (U ₁₀). A comparison has been carried out to quantify the difference in wind stress computation using several different parameterization functions of the drag coefficient. The result indicates that the wind stress computed from U ₁₀ input using a drag coefficient referenced to U _λ/2 is more accurate than that computed with drag coefficient functions referenced to U ₁₀.  相似文献   

A coupled ice-ocean model for the Bohai Sea Ⅰ. Study on model and parameter   总被引：1，自引：0，他引：1  

SU Jie  WU Huiding  ZHANG Yunfei  LIU Qinzhen  BAI Shan 《海洋学报(英文版)》2004,23(4):597-608

According to the earlier international studies on the coupled ice-ocean model and the hydrology, meteorology, and ice features in the Bohai Sea, a coupled ice-ocean model is developed based on the National Marine Environment Forecast Center‘ s (NMEFC) numerical forecasting ice model of the Bohai Sea and the Princeton ocean model (POM). In the coupled model, the transfer of momentum and heat between ocean and ice is two-way, and the change of ice thickness and concentration depends on heat budget not only at the surface and bottom of ice, but also at the surface of open water between ices. The dynamic and thermodynamic coupling process is expatiated emphatically. Some thermodynamic parameters are discussed as well.  相似文献   

Influence of wavelength on the parameterization of drag coefficient and surface roughness     

Paul A. Hwang 《Journal of Oceanography》2004,60(5):835-841

Surface waves are the roughness element of the ocean surface, the air-sea interaction processes are influenced by the wave conditions. The dynamic influence of surface waves decays exponentially with distance from the air-water interface. The relevant length scale characterizing the decay rate is the wavelength. The parameterization of drag coefficient and surface roughness can be significantly improved by using wavelength as the reference length scale of atmospheric measurements. The wavelength scaling of drag coefficient and dynamic roughness also receives support from theoretical studies of wind and wave coupling.  相似文献