【摘要】：WRF是美國國家大氣研究中心主導(dǎo)開發(fā)的中尺度數(shù)值模式。邊界層參數(shù)化方案是WRF模式的重要組成部分,隨著WRF模式的發(fā)展,模式中的邊界層參數(shù)化方案不斷增多。通過前人大量的研究發(fā)現(xiàn),采用不同的參數(shù)化方案,模式模擬的暴雨發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度存在差異。對(duì)某個(gè)特定的邊界層參數(shù)化方案,其模擬性能對(duì)模擬區(qū)域和模擬季節(jié)非常敏感。華北是我國最主要的工農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)之一,有必要總結(jié)出一個(gè)相對(duì)適合華北暴雨模擬的邊界層參數(shù)化方案。本文使用中尺度模式WRF,選取華北地區(qū)2010年8月17-19日一次典型的強(qiáng)降水過程,通過8個(gè)數(shù)值實(shí)驗(yàn)測試暴雨模擬結(jié)果對(duì)不同邊界層方案的敏感性,研究WRF模式中不同邊界層參數(shù)化方案對(duì)此次降水模擬的差異,并進(jìn)一步揭示此次暴雨形成的物理機(jī)制。結(jié)果表明,采用不同的邊界層方案模擬結(jié)果存在明顯差異。分辨率為12km時(shí),7個(gè)邊界層方案實(shí)驗(yàn)均模擬出類似觀測的四處較強(qiáng)降水,但模擬得到的降水強(qiáng)度和強(qiáng)降水中心位置與實(shí)況有所差異,NOPBL實(shí)驗(yàn)?zāi)M的雨帶收縮,降水相對(duì)其他模擬實(shí)驗(yàn)較少且更為集中。分辨率為4km時(shí),采用邊界層方案的7個(gè)實(shí)驗(yàn)均可見小尺度降水結(jié)構(gòu),并模擬出較多虛假降水中心,而在NOPBL試驗(yàn)中降水的小尺度結(jié)構(gòu)不明顯。檢驗(yàn)表明：分辨率為12km時(shí),MYJ試驗(yàn)的TS評(píng)分、相關(guān)系數(shù)和誤差分析等整體表現(xiàn)最優(yōu),分辨率為4km時(shí),BouLac試驗(yàn)整體表現(xiàn)最優(yōu)。邊界層方案的加入可以提高對(duì)降水分布的模擬,但是增大了降水量的模擬,并且不同的分辨率及不同的邊界層方案模擬結(jié)果存在明顯差異。本文對(duì)12km和4km分辨率下的各方案與NOPBL方案進(jìn)行對(duì)比,沿雨帶做剖面圖對(duì)各診斷量進(jìn)行分析。與NOPBL試驗(yàn)相比,加入邊界層方案后,模擬的水汽輸送、上升運(yùn)動(dòng)及渦散度絕對(duì)值顯著增大。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P456.7

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本文編號(hào)：2621354