Consistency Problem with Tracer Advection in the Atmospheric Model GAMIL     

ZHANG Kai  WAN Hui  WANG Bin  ZHANG Meigen 《大气科学进展》2008,25(2):306-318

The radon transport test, which is a widely used test case for atmospheric transport models, is carried out to evaluate the tracer advection schemes in the Grid-Point Atmospheric Model of IAP-LASG （GAMIL）. Two of the three available schemes in the model are found to be associated with significant biases in the polar regions and in the upper part of the atmosphere, which implies potentially large errors in the simulation of ozone-like tracers. Theoretical analyses show that inconsistency exists between the advection schemes and the discrete continuity equation in the dynamical core of GAMIL and consequently leads to spurious sources and sinks in the tracer transport equation. The impact of this type of inconsistency is demonstrated by idealized tests and identified as the cause of the aforementioned biases. Other potential effects of this inconsistency are also discussed. Results of this study provide some hints for choosing suitable advection schemes in the GAMIL model. At least for the polax-region-concentrated atmospheric components and the closely correlated chemical species, the Flux-Form Semi-Lagrangian advection scheme produces more reasonable simulations of the large-scale transport processes without significantly increasing the computational expense.  相似文献   

不同陆面方案对沪宁高速公路团雾的模拟   总被引：7，自引：3，他引：4  

万小雁  包云轩  严明良  袁成松  钱玮 《气象科学》2010,30(4):487-494

利用沪宁高速公路实时监测的气象数据分析了2007年11月24日发生在沪宁高速公路镇江段团雾过程的气象要素变化。通过WRF模式耦合三种不同陆面方案对此次过程进行了数值模拟,旨在检验WRF模式耦合陆面方案对镇江段团雾的模拟能力。结果表明:(1)WRF模式模拟出的团雾天气过程对陆面方案的选择比较敏感,耦合了不同陆面参数化方案后的试验结果更接近实况。(2)水汽参量模拟结果中,SLAB方案比NOAH方案和RUC方案效果好些,NOAH方案与RUC方案差异不大。(3)在地面感热通量变化率模拟上,三者有些区别;在长波辐射变化率模拟上,NOAH方案较优越。(4)在涡度场高值区模拟上,NOAH方案效果比SLAB、RUC方案更好。  相似文献   

The Role of Planetary Boundary-Layer Parameterizations in the Air Quality of an Urban Area with Complex Topography   总被引：3，自引：1，他引：2  

Elizabeth Bossioli  Maria Tombrou  Aggeliki Dandou  Eleni Athanasopoulou  Kostas V. Varotsos 《Boundary-Layer Meteorology》2009,131(1):53-72

The effect of different planetary boundary-layer (PBL) parameterization schemes on the spatial distribution of atmospheric pollution over the complex topography of the greater Athens area is investigated. Four PBL schemes originally implemented in a numerical meteorological model and a fifth one simulating the urban effect are examined. Two different atmospheric conditions are analyzed; a typical summer and a typical winter pollution episode. The relative importance of chemical and physical processes of the pollution predictions is discussed using process analysis. It is revealed that, for primary pollutants, a local scheme seems more adequate to represent the maximum observed concentrations while, completely different in structure, a non-local scheme reproduces the mean observed values in the basin. Concerning secondary pollutants, peak concentration differences, due to the different PBL schemes, are smoothed out. Nevertheless, the PBL scheme selection shapes the horizontal and the vertical extension of maximum values. The non-local and semi non-local schemes are superior to the others, favouring strong vertical mixing and transport towards the surface. The stronger turbulence accommodated effectively by the semi non-local urban scheme enhances ozone production along the sea-breeze axis and preserves the high ozone concentrations during the nighttime hours in the urban core.  相似文献   

利用TRMM卫星资料对人工增雨云系模式云微观场预报能力的检验   总被引：6，自引：0，他引：6  

马占山  刘奇俊  秦琰琰  康志明  延昊 《气象学报》2009,67(2):260-271

文中利用TRMM卫星测雨雷达探测反演的云水、雨水、云冰和降冰4种云参数产品及实况降水资料,对比检验该人工增雨云系业务模式对云微观场和地面降水场的预报能力.结果表明,人工增雨云系模式系统对降水的预报能力要略优于现行业务运行的GRAPES模式;人工增雨云系模式系统能较好地预报云系系统云物理微观量的垂直结构特征,模式预报的微观场与卫星监测吻合较好;在播撒窗区的水平分布上,模式预报的各水凝物分布形势和强中心位置与卫星监测一致,其大小也接近监测值;人工增雨云系模式能较好地预报云的微观场和天气形势场,可作为云系人工增雨条件决策的重要参考依据.  相似文献   

辐射和积云对流过程对大气辐射通量的影响   总被引：4，自引：1，他引：3  

李剑东  刘屹岷  孙治安  吴国雄 《气象学报》2009,67(3):355-369

基于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的全球大气环流谱模式(SAMIL-R42L26),研究了澳大利亚气象局研究中心(BMRC)新辐射方案和新Zhang-McFaflane积云对流方案对大气辐射通量模拟的影响.新辐射方案相比原辐射方案在辐射计算光谱分辨率、气体吸收和计算效率等方面作了很多改进,其对大气辐射通量的模拟能力相应提高.在晴空条件下,大气顶出射长波、大气吸收短波和地表入射短波等与观测的偏差较原辐射方案明显减小,尤其是在对流活跃区域.在云天条件下大气辐射通量与观测的偏差也较原辐射方案减小,但其偏差依然较大,这与模式中积云对流参数化方案模拟能力不足引起的辐射通量偏差有关.为此,换用了新Zhang-McFarlane积云对流方案,其结果表明,对流活跃区水汽含量显著增加,原对流方案中偏强的"双赤道辐合带"现象明显减弱,赤道辐合带地区的大气辐射通量偏差有明显减小,在海洋地区晴空大气顶出射长波和地表入射短波的量值及空间分布均接近观测结果,同时大气顶全球平均能量收支的年变化和观测结果趋于一致,其中模拟的伞球年平均大气顶能量收支和观测的偏差不到0.6 W/m2.试验结果同时表明,在未来研究中引入气溶胶分布、调整相关的云物理和陆面过程等物理参数化方案是进一步提高SAMIL-R42L26辐射通最模拟性能的关键.  相似文献   

植被动力学模式中物候方案的研究进展   总被引：3，自引：0，他引：3  

田东晓  曾晓东 《气候与环境研究》2015,20(6):726-734

植物物候是指植物生长过程中呈现出的季节性现象,一般与植物所处的气候与环境变化密切相关。植被动力学模式研究的物候主要表现为叶面积指数变化,直接影响陆气间的碳通量与水热交换,同时影响物种间的竞争,从而间接地影响生态系统的结构组成。按照建模方法的差别,目前模式中使用的物候方案可分为使用卫星观测资料的物候方案、基于物候——气候关系的统计模型和基于叶碳平衡(周转)的动力学模型三大类。将植物物候分为物候期的触发和物候期叶片的发育过程两部分,分别对国际上广泛使用的八种全球植被动力学模式进行分类描述,对比其优缺点。最后探讨了植被动力学模式中物候方案的进一步发展方向。  相似文献   

海洋飞沫对热带气旋影响的数值试验   总被引：3，自引：0，他引：3  

郑静  费建芳  王元  黄小刚  李启明  吴宏毅 《热带气象学报》2008,24(5):467-474

将最新版的Andreas海洋飞沫通量参数化方案与中尺度大气模式MM5V3耦合,对0514号热带气旋Nabi进行数值模拟,探讨海洋飞沫蒸发对热带气旋发展和演变的影响.模拟结果表明,考虑海洋飞沫的作用后,热带气旋范围内(气旋中心附近600 km左右范围内)的潜热和感热通量明显增强,尤其是潜热通量,最大值可提高35%～80%,潜热通量的大值区对应热带气旋眼墙处的最大风速区.无论是否考虑海洋飞沫作用,模式均能较好地模拟出热带气旋Nabi的移动路径,但考虑飞沫作用后,由于飞沫对海气界面通量交换的贡献,使得模拟热带气旋中心的最低海平面气压降低,最大风速增强,暖心结构更加明显.  相似文献   

双参数云物理方案中谱形参数作用分析和数值模拟试验   总被引：2，自引：0，他引：2  

赵震  雷恒池 《高原气象》2008,27(1):135-142

云物理参数化方案中,各种粒子通常采用Г谱分布函数n(D)=N0Dαexp(-λD)。双参数方案中谱参数截距N0和斜率λ通过预报给出,谱形参数α设为固定值。为了讨论谱形参数的作用,理论上分析了谱形参数取值对沉降过程和微物理源汇项的影响。利用MM5模式中增加的双参数显式云物理方案模拟了西北地区一次层状云降水过程,模拟针对雨滴谱的谱形参数rα不同取值分别做了试验。模拟结果基本符合理论分析,谱形参数rα变化时模拟出的地面降水和云的宏微观特征有差异。  相似文献   

GRAPES模式切线性垂直扩散方案的误差分析和改进   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

张林  朱宗申 《应用气象学报》2008,19(2):194-200

针对GRAPES四维变分同化系统的升级, 研究了GRAPES模式垂直扩散方案线性化问题。通过2005年8月7—27日21个个例的批量试验, 发现在GRAPES模式垂直扩散方案源代码的基础上逐句线性化得到的切线性垂直扩散方案即使能通过正确性测试试验, 在少数情况下也会存在很大误差。切线性模式计算的扰动气压场和扰动风场可能出现明显异常, 这种异常与垂直扩散方案中地表动量通量的强非线性有关。如果在切线性垂直扩散方案中忽略地表动量通量扰动, 既可以避免异常的出现, 又不影响其他正常时刻的计算精度。修改后的切线性垂直扩散方案能够在所有变量上一致地提高切线性模式的计算精度。  相似文献   

通化市东昌区金厂至白鸡腰沿线采石场及采砂场矿山地质环境治理     

连倪 《吉林地质》2019,38(2):99-102

本次需要治理的5处矿山遗留的地质环境问题严阻碍了社会发展,使当地人居环境恶化。综合地质灾害、生态环境、气象水文条件以及居民生产活动等因素,提出合理的治理工程方案,解决治理区内突出的矿山地质环境问题,消除或减少露采边坡存在的威胁,改善生态环境,营造一个宜居、宜人的生存环境,确保地方经济的可持续发展。通过治理消除或最大限度的减少露采边坡存在的威胁,确保人民生命财产安全和社会稳定。  相似文献