大氣-海洋-海浪耦合同化模式在臺(tái)風(fēng)過(guò)程模擬中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 23:05
基于MCT耦合器,利用中尺度大氣模型WRF、海洋模型FVCOM和第三代海浪模型SWAN,實(shí)現(xiàn)大氣、海洋和海浪的三者實(shí)時(shí)耦合計(jì)算,同時(shí)采用衛(wèi)星微波輻射資料AMSU-A,通過(guò)WRF大氣模式的資料同化模塊WRFDA,實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)場(chǎng)模擬的連續(xù)同化,從而建立起大氣-海洋-海浪耦合與衛(wèi)星數(shù)據(jù)同化的W-F-S-A耦合同化模式。將該模型應(yīng)用于2014年臺(tái)風(fēng)"威馬遜"的數(shù)值模擬,并與其他模型進(jìn)行比較。結(jié)果表明,W-F-S-A耦合同化模式對(duì)于臺(tái)風(fēng)路徑和風(fēng)速的模擬結(jié)果優(yōu)于單獨(dú)耦合和單獨(dú)同化結(jié)果,并且可以較好地模擬上層海洋對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)特征。
【文章來(lái)源】:海洋通報(bào). 2020,39(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
WRF模式計(jì)算范圍地形
圖2 WRF模式計(jì)算范圍地形對(duì)于同化方案的確定,本文選擇CRTM快速輻射傳輸模式2.1.3版本作為同化時(shí)的大氣輻射傳輸模式。選取NOAA-15,NOAA-16,NOAA-18、METOP-2 4顆衛(wèi)星的AMUS-A亮溫資料進(jìn)行同化,AMSU-A全功率微波掃描輻射計(jì)一共包含15個(gè)探測(cè)通道,其中由13個(gè)AMSU-Al(溫度探測(cè))通道和2個(gè)AMSU-A2(窗區(qū)/表面)通道組成,本文采用的傳感器通道為5~9通道。
臺(tái)風(fēng)路徑和臺(tái)風(fēng)風(fēng)速是臺(tái)風(fēng)的主要特征。本文將對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑和風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。本文的驗(yàn)證數(shù)據(jù)采用CMA-STI西北太平洋熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集。單一WRF模式、純同化模式、W-F-S耦合模式與W-F-S-A耦合同化模式對(duì)于臺(tái)風(fēng)路徑的模擬結(jié)果如圖4所示。臺(tái)風(fēng)路徑的模擬結(jié)果見表1。由表1可以看出,單一WRF模式的平均偏差最大,為46.7 km;而使用純同化模式對(duì)于路徑的改善效果與耦合模式差別不大,分別為31.3 km和31.4 km,同化對(duì)于路徑模擬效果的改善略優(yōu)于耦合模式;而采用W-F-S-A耦合同化模式的平均偏差最小,為18.9 km。同時(shí)在圖4中也可以看出其與CMA-STI數(shù)據(jù)最為接近,說(shuō)明在這4種模式中,W-F-S-A耦合同化模式對(duì)于臺(tái)風(fēng)路徑的模擬效果是最優(yōu)的。
本文編號(hào):3134137
【文章來(lái)源】:海洋通報(bào). 2020,39(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
WRF模式計(jì)算范圍地形
圖2 WRF模式計(jì)算范圍地形對(duì)于同化方案的確定,本文選擇CRTM快速輻射傳輸模式2.1.3版本作為同化時(shí)的大氣輻射傳輸模式。選取NOAA-15,NOAA-16,NOAA-18、METOP-2 4顆衛(wèi)星的AMUS-A亮溫資料進(jìn)行同化,AMSU-A全功率微波掃描輻射計(jì)一共包含15個(gè)探測(cè)通道,其中由13個(gè)AMSU-Al(溫度探測(cè))通道和2個(gè)AMSU-A2(窗區(qū)/表面)通道組成,本文采用的傳感器通道為5~9通道。
臺(tái)風(fēng)路徑和臺(tái)風(fēng)風(fēng)速是臺(tái)風(fēng)的主要特征。本文將對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑和風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。本文的驗(yàn)證數(shù)據(jù)采用CMA-STI西北太平洋熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集。單一WRF模式、純同化模式、W-F-S耦合模式與W-F-S-A耦合同化模式對(duì)于臺(tái)風(fēng)路徑的模擬結(jié)果如圖4所示。臺(tái)風(fēng)路徑的模擬結(jié)果見表1。由表1可以看出,單一WRF模式的平均偏差最大,為46.7 km;而使用純同化模式對(duì)于路徑的改善效果與耦合模式差別不大,分別為31.3 km和31.4 km,同化對(duì)于路徑模擬效果的改善略優(yōu)于耦合模式;而采用W-F-S-A耦合同化模式的平均偏差最小,為18.9 km。同時(shí)在圖4中也可以看出其與CMA-STI數(shù)據(jù)最為接近,說(shuō)明在這4種模式中,W-F-S-A耦合同化模式對(duì)于臺(tái)風(fēng)路徑的模擬效果是最優(yōu)的。
本文編號(hào):3134137
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