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1.
华南中尺度暴雨数值预报的不确定性与集合预报试验   总被引:37,自引:0,他引:37       下载免费PDF全文
陈静  薛纪善  颜宏 《气象学报》2003,61(4):432-446
利用非静力MM5模式,分析了不同积云对流参数化方案对华南暖区暴雨数值预报的不确定性影响,进行了中尺度暴雨模式扰动集合预报试验。不同对流参数化方案的对流凝结加热引起不同的局地温度扰动,通过大气内部的热力动力过程,导致垂直速度的差异,进而影响网格尺度和次网格尺度降水时间、地点和强度。后续降水再通过凝结潜热释放形成新的扰动源。不同积云对流参数化方案还可引起扰动源能量传播方式不同,最终使模拟大气的动力和热力结构有差异。针对物理过程的不确定性,使用两种模式扰动方法构造集合预报扰动模式,第一种方法是随机组合不同积云对流参数化方案和边界层方案,第二种方法是扰动Grell积云对流参数化方案中主要参数振幅。集合预报结果表明,第一种方法的集合预报效果优于第二种方法,仅扰动参数振幅值似乎还不足以反映华南暴雨预报的不确定性。单一的确定性预报在暴雨落区和强度方面的可信度不稳定,集合产品能给华南暴雨过程提供更有用价值的指导预报,具有较高的应用价值。  相似文献
2.
王晨稀 《气象科学》2004,24(2):168-176
本文应用MM5模式,在45km和25km模式分辨率及Blackadar和MRF边界层参数化方案下,选择AK、Grcll、KF和BM等4种对流参数化方案对非汛期22个降水个例进行48h预报试验。结果表明KF和AK方案预报的降水量误差较小,BM方案预报的降水量误差较大;各种方案预报降水效果的优劣对于量级不同的降水是不同的,对中雨、大雨和暴雨的预报,没有哪一种方案的预报效果是绝对最优的;不同方案预报降水结果的差异对量级大的降水比对量级小的降水大;在大部分情况下,相同方案在45km分辨率下的预报结果好于在25km分辨率下的预报结果。  相似文献
3.
中尺度模式中各种积云参数化方案的对比试验   总被引:12,自引:2,他引:10  
利用非静力中尺度MM5数值模式,选择Anthes-Kuo、Grell、Kain-Fritsch和Betts-Miller4种积云对流参数化方案,对2003年7月25-26日台风登陆减弱为中尺度低压系统后影响云南产生的强降水过程进行模拟试验,重点分析了4种参数化方案模拟的降水分布、降水强度和中尺度低压的流场特征。结果表明:4种积云参数化方案对这次强降水过程均有一定的模拟能力,能够很好地模拟过程强降水中心的位置,但Grell、Kain-Fritsch和Betts-Miller3种方案模拟的大雨范围比实况大雨范围明显偏小,Betts-Miller方案模拟的降水强度比实况偏大,Anthes-Kuo方案的模拟结果与实况比较接近,它不仅能够很好地模拟强降水过程的降水区范围、降水强度和降水中心位置,还能很好地再现低压环流系统的一些中尺度特征。  相似文献
4.
利用MM5模式,在MRF和Blackadar两种边界层参数化方案下,分别选用KF2、Grell和BM三种对流参数化方案对登陆浙闽两省的6个台风暴雨过程进行数值模拟,模拟结果的对比分析及其与观测资料的比较表明:KF2方案和Grell方案在降水量较小时误差较小,BM方案在降水量较大时误差较小;对大雨以上量级的降水预报,KF2方案、Grell方案和Blackadar方案组合效果较好,而BM方案则适宜与MRF方案组合;KF2方案不适合时效较长的降水预报。在台风"卡努"的个例试验中,位涡分布特征在积分后期对不同参数化方案十分敏感,这种差异进而影响了降水预报的准确性,同时暴雨中心潜热加热的时间演变总体特征表现为暴雨中心凝结潜热加热随时间积分有明显变化。因此,在预报和模拟中应根据预报和研究对象的特点来选择对流参数化方案。  相似文献
5.
翟国庆  高坤  潘劲松 《大气科学》2003,27(3):330-344
利用NCAR RegCM2气候模式,对Betts-Miller对流参数化方案中影响参考态的几个关键性参数:稳定度参数α、云底和冻结层参考态的饱和气压Δp*和对流调整时间τ进行了敏感性试验,分析这些参数的不同取值对区域气候模拟的影响及意义,并由此提出适合我国东部地区汛期区域气候模拟的Betts-Miller对流参数化方案中较优的关键性参数取值.  相似文献
6.
针对2004年9月2~6日四川盆地东北部一次持续性暴雨过程和2004年6月30日成都地区暴雨过程,利用MM5中尺度数值模式,进行了Grell、Kuo、KF及BM四种积云对流参数化方案与T213模式分析值及NCEP再分析值两种初始值组合的数值试验,分析了不同积云方案和初值组合的模拟性能。比较结果表明,MM5模式较好地再现了这两次强降水过程。在同一模式中,不同对流参数化方案和不同初值组合在降水落区和强度模拟上存在一定程度的差异。初步模拟表明NCEP资料模拟的降水强度较T213资料模拟的降水强度偏弱,但降水落区较T213资料模拟的更接近实况,T213资料模拟的降水空报现象较严重。以T213资料模拟得到的高度、温度场都较NCEP资料更有利于影响系统的加强,模拟的湿度场、散度场和垂直运动场都较NCEP资料更有利于强降水的发生。相对而言,NCEP资料模拟结果更接近实况,Kuo和Grell方案对初值表现出更为敏感。  相似文献
7.
胡轶佳  钟中  闵锦忠 《大气科学》2008,32(1):90-100
利用区域气候模式RegCM3,选择Kuo-Anthes积云对流参数化方案和基于FC80假设的Grell积云对流参数化方案,对1998年东亚气候分别进行年尺度模拟,模拟结果对比分析表明:在春、夏季转换时期, 两者模拟的降水形势差别较大, 对江淮、中南和华南地区的夏季降水量模拟差别最为明显。对流层上层模式变量和模式大气质量对积云对流参数化方案的选择不敏感, 而对流层中、下层模式变量对积云对流参数化方案比较敏感。不同积云对流参数化方案对8天时间尺度的天气系统模拟差别比较大。在积云对流比较活跃的夏季,不同参数化方案会导致模式大气出现不同的系统性偏差。由于模式在陡峭地形处动力过程计算方案存在缺陷,在高原与盆地的交界处,模式误差会产生明显的突变。  相似文献
8.
利用美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合研发的天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF),研究了不同积云对流参数化方案和微物理过程方案对0514号台风"彩蝶"路径的影响.结果表明,积云对流参数化方案对台风路径影响较大,KF方案比BM方案能更好地模拟出台风路径;使用KF方案时,选择微物理方案比不选微物理方案对于台风路径有更好的模拟结果,其中,Ferrier、WSM6和Lin非常接近于实况;KF方案较好地模拟出副热带高压(简称副高)的西伸和东退的变化以及台风环流的风场分布和强度.  相似文献
9.
黄安宁  张耀存  朱坚 《大气科学》2009,33(6):1212-1224
利用PσRCM9区域气候模式,分析了中国夏季不同强度降水模拟对不同积云对流参数化方案的敏感性.结果表明,采用四种积云对流参数化方案,模式能够模拟出小雨、大雨和暴雨的雨量百分比和雨日百分比空间分布的一致性特征,但不能模拟出中雨雨量百分比和雨日百分比空间分布的相似性,这是由于模式不能模拟中雨雨量百分比的空间分布形式所致.还发现模拟的我国夏季降水以小雨和中雨为主,四种积云对流参数化方案均低估了中国夏季大雨和暴雨对总降水的贡献,尤其是在我国西部、东北和华北地区更明显.不同积云对流参数化方案下模拟的极端强降水阈值的空间分布形式基本与观测一致,但强度与观测存在较大差异.相比较而言,Grell方案较Kuo、Anthes-Kuo和Betts-Mille积云对流参数化方案更适合中国东南部地区夏季极端强降水的模拟.  相似文献
10.
郭云云  邓莲堂  范广洲  李泽椿 《气象》2015,41(8):932-941
利用我国新一代中尺度数值模式GRAPES_Meso,采用KFeta和BMJ两种积云对流参数化方案,对我国2009年冬季(1月)和夏季(6—8月)天气进行批量回报试验。回报试验结果表明:在冬季,两种方案对GRAPES_Meso模式的预报性能影响差异较小。在夏季,两种方案对模式回报效果的影响表现明显。在低层BMJ方案对形势场的回报性能略优于KFeta方案,中层则是KFeta方案明显优于BMJ方案,而在高层KFeta方案略优于BMJ方案。TS评分检验表明KFeta方案对降水的预报总体上优于BMJ方案,特别是中雨到暴雨量级在华南地区KFeta方案有明显的优势。两个方案预报积云降水平均贡献率的空间分布差异主要表现在低纬度洋面上,BMJ方案的贡献率比KFeta方案大。两个方案积云降水贡献率的概率分布形态在小雨量级上都呈陡峭的“U”型分布。KFeta方案随着降水量级的增大逐渐向大贡献率偏移,特大暴雨量级时基本上是积云降水的贡献;而BMJ参数化方案则是随着降水量级的增大逐渐向小贡献率偏移,特大暴雨量级时基本上是格点降水的贡献。  相似文献
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