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MM5模式中不同对流参数化方案的比较试验 总被引:58,自引:2,他引:58
应用MM5中尺度模式, 在60、20和10 km模式分辨率下, 分别选用4种不同对流参数化方案 (KUO方案、GRELL方案、KAIN-FRITSCH方案和BETTS-MILLER方案, 以下简称KU、GR、KF和BM方案) 对1996年8月3~4日石家庄暴雨过程进行数值模拟试验.模拟结果的对比分析及其与观测的比较表明:主要雨带位置对参数化方案并不是十分敏感, 但随分辨率提高, 雨带分布特征的模拟更接近实况; 当分辨率提高到10 km时, 虚假的降水中心也明显增加; 模拟的暴雨中心强度随分辨率的提高而增强并随参数化方案的不同有所变化, 但均比实况偏弱.分析还发现, MM5模式的GR、KF及BM方案的次网格降水对总降水的贡献率随分辨率的提高而减小, 而KU方案的情况则呈现出不合理的缓慢增加态势.虽然4种方案下模拟的水平环流特征有较好的一致性, 但模拟的云物理特征和垂直运动特征还是存在一定差别的, 这种差别对定点、定量降水和天空状况、地面气温、湿度等要素的准确预报都会产生影响.因此, 在预报和模拟中应考虑预报和研究对象的特点来选择对流参数化方案. 相似文献
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为了能更实际客观地模拟天气的发展变化,在胡志晋教授的一维时变积云数值模式的基础上考虑了环境大气与积云群的发生、发展及降水之间的相互作用,保留了原模式所有的微物理过程,建立了一维积云时变套柱模式。此模式不仅能模拟积云,还可以模拟积云在层状云中发展变化,以及模拟环境大气具有辐合辐散场时积云的发展。 相似文献
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东亚夏季风降水和环流数值模拟对不同对流参数化方案的敏感性 总被引:4,自引:2,他引:4
A 5-level spectral AGCM (ImPKU-5LAGCM) is used to examine the sensitivity of the simulated results of the summer monsoon rainfall and circulation in East Asia to different cumulus parameterization schemes in the climatological-mean case and in the cases of weak and strong Asian summer monsoons,respectively. The results simulated with the Arakawa-Schubert's(hereafter A-S's), Kuo's and Manabe's cumulus parameterization schemes show that these simulated distributions of the summer monsoon rainfall and circulation in East Asia depend strongly on the cumulus parameterization schemes either in the climatological-mean case or in the cases of weak and strong Asian summer monsoons. From the simulated results, it might be shown that the Kuo scheme appears to be more suitable for the simulation of the summer monsoon rainfall and circulation in East Asia than the A-S scheme or the Manabe scheme, although the A-S scheme is somewhat better in the simulations of the tropical rainfall. This might be due to that the Kuo's cumulus parameterization scheme is able to reflect well the characteristics of rainfall cloud system in the East Asian summer monsoon region, where the rainfall system used to be a mixing of cumulus and stratus. 相似文献
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In this paper, a 1-D time dependent cold cumulus chemistry model is presented. In the coldcumulus model, 4 categories of hydrometeors: cloud drops, raindrops, cloud ice crystals, graupelparticles, and 18 microphysical interactions are considered, In the chemical model, the source andsink terms for pollutants include: the complicated interactions between pollutants (gases andaerosol particles) and the hydrometeors (especially ice crystals and graupel particles), the ex-changes of chemical compounds between two hydrometeors accompanying microphysical processesand the aqueous oxidations of S (IV) to S (VI). The two models are combined to study the acidifi-cation processes in cold cumulus clouds. 相似文献
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The survey for the HEIFE(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe RiverBasin,Western China)is given in the paper.The following basic subjects for land-surface process-es in arid areas are studied:(1)the general characteristics of the energy budget on ground surfacein arid areas;(2)the parameterization of the land surface processes;(3)the interaction betweenoasis and its desert circumstances,a special phenomenon in arid areas.The analysis shows that thesensible heat flux in the surface energy budget is in the majority,and the latent heat flux may beneglected.The influence of atmospheric stratification stability on the turbulent transfer of energyand substance must be considered in parameterization of land surface processes in arid areas.The“cold island effect”phenomenon in oasis and the“humidity inversion”phenomenon in desert nearoasis are the result of the interaction between them.The results would improve the understandingof land surface processes in arid areas. 相似文献
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1993年5月4~6日在我国西北部地区发生了一次“黑风暴”。用改进的MM1和高分辨PBL参数化及40 km细网格控制试验能基本上模拟出“93.5”黑风暴的结构和演变。模拟结果表明,黑风暴发展时段,在PBL内与一个中尺度气旋性强涡旋相伴,在对流层内与一个垂直涡柱相伴。这个伸展至对流层顶的涡柱下(上)半部是与低(高)空强烈辐合(辐散)入(外)流相伴的气旋(反气旋)性涡柱。该黑风暴结构不同于一般锋面结构,其主要判别是:界面坡度陡,θe水平梯度大,斜压性强,PBL内暖心明显。该暖心结构与下垫面剧烈热力强迫有关。不 相似文献
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本文利用一个三维中尺度模式,分别采用两种不同的湿过程处理方案FPA和NCA模拟同一个洋面冷锋个例,以考察模拟结果对湿过程参数化方案的敏感性。两种方案的区别在于前一种使用了次网格湿对流参数化而后者没有。通过比较分别使用FPA和NCA方案所进行的模拟FPS和NCS,发现冷锋结构在两者间出现较大差异。从850 hPa等压面|Δθe|等值线图所显示的结构看,NCS中冷锋呈现为一长一短两条锋带,而FPS中冷锋仅呈现为一条锋带。在相应的冷锋横向垂直剖面中,NCS中存在两个相邻的锋面垂直环流,而FPS中只有一个。另外,NCS中对流不稳定的冷锋区出现垂直运动过分发展的现象,而FPS中不存在这个问题。通过与卫星云图比较,我们注意到,NCS中尽管出现了垂直运动过分发展的现象,但相对于FPS而言,其模拟的冷锋结构与实际较为接近,成功地模拟出云图上显示的双冷锋结构。NCS中垂直运动过分发展的一个重要原因是模式中采用的静力平衡近似。FPS中次网格对流参数化方案的使用,通过减少甚至消除对流不稳定度,一方面使垂直运动的过分发展倾向受到约束,另一方面也可能使在对流不稳定层结下的锋区环境中本应出现的中尺度结构失去了形成的机会。 相似文献
40.
为准确描述我国最大的固定/半固定沙漠-古尔班通古特沙漠区域的大气边界层结构,本文利用该沙漠腹地2017年的梯度铁塔和通量观测数据,基于中尺度气象模式WRF (Weather Research and Forecast v3.7.1),分析了5种边界层参数化方案在古尔班通古特沙漠的适用性。结果表明:1)采用WRF模拟沙漠腹地近地层内的边界层特征时,2m气温的模拟存在冷偏差,5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节2m气温的日变化特征,其中非局地方案ACM2(Asymmetric Convective Model version 2)对2m气温效果最好,局地方案BL方案的模拟偏差最大;2)5种边界层参数化方案均能够模拟出10m风速的日变化特征,其中局地方案BL(Bougeault-Lacarrere)对10m风速效果最佳;3)采用WRF模拟沙漠近地层内的地表通量特征时,感热通量存在高估现象,潜热通量存在低估现象,5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节模拟时间段内地表净辐射通量的日变化特征,其中局地方案MYJ(Mellor-Yamada-Janjie)的模拟精度最高。 相似文献