在萬子為等(2015)對GRAPES-Meso模式淺對流參數(shù)化改進的基礎(chǔ)上,本文進一步引入了淺對流云量診斷計算,并設(shè)計旨在影響輻射傳輸?shù)臏\對流過程對淺云云量和云中水凝物的補償方案,以改進模式低層云量偏少和淺對流云輻射效應(yīng)不足之問題。通過對數(shù)值試驗結(jié)果的診斷和對比分析以及與觀測的比較,重點考察了淺對流云量計算與淺對流激發(fā)的協(xié)調(diào)性、淺對流云對低云補償后所產(chǎn)生的輻射效應(yīng)以及對模式地面要素預(yù)報的影響等,驗證了改進方案的合理與有效性。結(jié)果表明:(1)淺對流云量診斷計算合理,其云覆蓋區(qū)與淺對流激發(fā)區(qū)相吻合,引入淺對流云量的計算可減小模式云量的計算偏差、使其向觀測結(jié)果靠近;(2)改進方案在淺對流發(fā)生區(qū)低層0.5-4km高度范圍內(nèi)、對影響模式云輻射過程的淺云云量和云中水凝物形成有效補償,最明顯的淺云補償在1-1.5km高度處,淺對流活躍時期淺對流過程對淺云水凝物(云水和雨水之和)的補償量可達20-55%;(3)云光學(xué)厚度對淺云水凝物的補償響應(yīng)合理,即水凝物的補償引起云光學(xué)厚度增加,兩者的變化特征在時空分布上十分相似,且云光學(xué)厚度之變化受云水補償?shù)挠绊懕扔晁a償?shù)挠绊懸@著許多;(4)在白天時段,淺云補償所產(chǎn)生的輻射效應(yīng)是使模式地表太陽總輻射有所下降、縮小了與觀測的偏差,進而使地表溫度和地面2米氣溫模擬偏差減小。改進方案對緩解模式云量偏少、模式地表太陽總輻射偏強和地面2米溫度偏高所產(chǎn)生的正面影響,在批量試驗中得到了驗證。
【學(xué)位單位】：中國氣象科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P426.5;P422
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 淺對流的重要意義
    1.2 對流云量計算及其“空云”現(xiàn)象
    1.3 論文研究問題的提出
    1.4 論文的研究目的及主要內(nèi)容
    1.5 論文各章節(jié)主要內(nèi)容
第二章 GRAPES-Meso模式介紹及淺對流云相關(guān)問題分析
    2.1 GRAPES-Meso模式簡介
        2.1.1 模式的動力框架
        2.1.2 模式主要物理過程選項
        2.1.3 GRAPES-Meso模式現(xiàn)用云量計算方案
    2.2 GRAPES-Meso模式淺對流云相關(guān)問題分析
        2.2.1 GRAPES-Meso模式的低云偏少及淺對流“空云”問題
        2.2.2 GRAPES-Meso模式低云量偏少及淺對流“空云”問題的原因分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 淺對流云輻射效應(yīng)改進方案的設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 淺對流云量的診斷計算
        3.2.1 淺對流云量計算方法
        3.2.2 溫、濕聯(lián)合慨率密度函數(shù)（JPDF）
    3.3 淺對流云量和水凝物對淺云的補償方法
    3.4 方案程序?qū)崿F(xiàn)及相關(guān)參數(shù)的確定
    3.5 本章小結(jié)
第四章 改進方案的數(shù)值試驗
    4.1 引言
    4.2 數(shù)值試驗的設(shè)計與資料
        4.2.1 試驗設(shè)計
        4.2.2 資料選取
    4.3 個例試驗結(jié)果分析
        4.3.1 天氣個例選擇
        4.3.2 模擬結(jié)果的基礎(chǔ)驗證
        4.3.3 淺對流云量的計算和補償效果
        4.3.4 淺對流水凝物的補償效果
        4.3.5 淺對流云補償對地面輻射及溫度的影響
    4.4 批量試驗結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與討論
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 討論與展望
參考文獻
致謝
個人簡介

【參考文獻】

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本文編號：2844730