邊界層參數(shù)化方案對一次梅雨鋒暴雨湍流交換特征模擬的影響
發(fā)布時間:2021-04-29 12:36
利用WRF模式結(jié)合不同的邊界層參數(shù)化方案,對于2007年7月3~5日發(fā)生在江淮流域的一次梅雨鋒暴雨過程進行了多組數(shù)值模擬試驗,對比了不同方案對于降水以及邊界層動力熱力結(jié)構(gòu)的模擬效果,同時對暴雨期間邊界層熱通量輸送、湍流動能變化與收支特征進行了分析并對不同方案模擬得到的特征進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),邊界層方案的選取對于降水的落區(qū)和強度模擬會產(chǎn)生較為顯著的影響;在降水率以及地面要素的模擬上,各方案在降水中后期的模擬差異明顯大于降水發(fā)生階段;不同邊界層方案的選取對于降水時段內(nèi)的水平風場、垂直運動、假相當位溫的垂直分布產(chǎn)生影響,直接影響了降水時空分布的模擬;不同方案都模擬出了在降水發(fā)生之后不同于晴空日變化的熱通量輸送與湍流動能垂直分布,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該特征與局地較強的垂直風切變以及近地面強湍流氣團被抬升有關(guān),而浮力項起著耗散作用,其中BouLac方案的各收支項都偏小,而GBM方案的湍流輸送項在TKE收支中起到了重要作用;各方案的湍流交換特征與湍流動能特征基本吻合,相比于其他方案,MYJ方案在降水區(qū)域的湍流動能以及湍流交換強度明顯偏弱,對熱通量的輸送也偏弱;GBM方案在邊界層內(nèi)的湍流混合偏弱而在邊界層以...
【文章來源】:南京信息工程大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 梅雨鋒暴雨的研究以及與邊界層的聯(lián)系
1.2.2 邊界層過程對于強天氣的作用
1.2.3 邊界層參數(shù)化對于邊界層特征模擬的影響
1.2.4 邊界層參數(shù)化對于降水模擬的影響
1.3 問題的提出及本研究創(chuàng)新點
1.3.1 主要研究問題的提出
1.3.2 內(nèi)容安排與研究創(chuàng)新點
第二章 數(shù)值模式與邊界層方案介紹
2.1 WRF模式介紹
2.2 邊界層參數(shù)化方案介紹
第三章 數(shù)值試驗設(shè)計與模式結(jié)果分析
3.1 暴雨個例介紹與天氣形勢分析
3.2 模式參數(shù)設(shè)置與資料簡介
3.3 試驗設(shè)計
3.4 試驗結(jié)果分析
3.4.1 降水模擬結(jié)果
3.4.2 基本氣象要素
3.4.3 垂直速度
3.4.4 假相當位溫
3.5 本章小結(jié)
第四章 梅雨鋒暴雨期間邊界層通量輸送與湍流發(fā)展特征
4.1 熱通量輸送的時空變化特征
4.2 湍流動能的時空變化特征
4.3 湍流動能的收支
4.4 本章小結(jié)
第五章 邊界層參數(shù)化方案對梅雨鋒暴雨湍流交換特征模擬的影響
5.1 湍流動能
5.2 湍流動能收支
5.3 湍流交換系數(shù)
5.4 熱通量輸送
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與討論
6.1 本文主要結(jié)論
6.2 問題與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]邊界層準靜止干線觸發(fā)的中尺度暴雨機理分析[J]. 王曉玲,王海燕,王珊珊,吳翠紅,張萍萍. 高原氣象. 2015(05)
[2]梅雨鋒上邊界層中尺度擾動渦旋的個例研究[J]. 沈杭鋒,章元直,查賁,陳勇明,翟國慶. 大氣科學. 2015(05)
[3]一次華北暴雨過程中邊界層?xùn)|風活動及作用[J]. 吳慶梅,劉卓,王國榮,翟亮,丁青蘭. 應(yīng)用氣象學報. 2015(02)
[4]利用TWP-ICE試驗資料對比兩種邊界層參數(shù)化方案[J]. 沈新勇,黃文彥,王衛(wèi)國,郭春燕. 應(yīng)用氣象學報. 2014(04)
[5]邊界層參數(shù)化方案對邊界層熱力和動力結(jié)構(gòu)特征影響的比較[J]. 黃文彥,沈新勇,王衛(wèi)國,黃偉. 地球物理學報. 2014(05)
[6]黃土高原復(fù)雜地形上邊界層低空急流對近地層湍流的影響[J]. 梁捷寧,張鐳,田鵬飛,曹賢潔,王宏斌,閉建榮. 地球物理學報. 2014(05)
[7]風切變對邊界層對流影響的大渦模擬研究[J]. 黃倩,王蓉,田文壽,左洪超,張強. 氣象學報. 2014(01)
[8]利用激光雷達結(jié)合數(shù)值模式估算蘭州遠郊榆中地區(qū)夏季邊界層高度[J]. 趙世強,張鐳,王治廳,王騰蛟,張磊,梁捷寧. 氣候與環(huán)境研究. 2012(05)
[9]“0907”長江下游梅雨鋒暴雨的數(shù)值模擬和診斷分析[J]. 趙嫻婷,苗春生,于波. 氣象科學. 2012(02)
[10]梅雨鋒上兩類中尺度對流系統(tǒng)形成的邊界層特征[J]. 許長義,林永輝,管兆勇. 大氣科學學報. 2012(01)
碩士論文
[1]參數(shù)化及資料同化對臺風Morakot數(shù)值模擬的影響[D]. 孫敏.南京大學 2012
本文編號:3167541
【文章來源】:南京信息工程大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 梅雨鋒暴雨的研究以及與邊界層的聯(lián)系
1.2.2 邊界層過程對于強天氣的作用
1.2.3 邊界層參數(shù)化對于邊界層特征模擬的影響
1.2.4 邊界層參數(shù)化對于降水模擬的影響
1.3 問題的提出及本研究創(chuàng)新點
1.3.1 主要研究問題的提出
1.3.2 內(nèi)容安排與研究創(chuàng)新點
第二章 數(shù)值模式與邊界層方案介紹
2.1 WRF模式介紹
2.2 邊界層參數(shù)化方案介紹
第三章 數(shù)值試驗設(shè)計與模式結(jié)果分析
3.1 暴雨個例介紹與天氣形勢分析
3.2 模式參數(shù)設(shè)置與資料簡介
3.3 試驗設(shè)計
3.4 試驗結(jié)果分析
3.4.1 降水模擬結(jié)果
3.4.2 基本氣象要素
3.4.3 垂直速度
3.4.4 假相當位溫
3.5 本章小結(jié)
第四章 梅雨鋒暴雨期間邊界層通量輸送與湍流發(fā)展特征
4.1 熱通量輸送的時空變化特征
4.2 湍流動能的時空變化特征
4.3 湍流動能的收支
4.4 本章小結(jié)
第五章 邊界層參數(shù)化方案對梅雨鋒暴雨湍流交換特征模擬的影響
5.1 湍流動能
5.2 湍流動能收支
5.3 湍流交換系數(shù)
5.4 熱通量輸送
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與討論
6.1 本文主要結(jié)論
6.2 問題與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]邊界層準靜止干線觸發(fā)的中尺度暴雨機理分析[J]. 王曉玲,王海燕,王珊珊,吳翠紅,張萍萍. 高原氣象. 2015(05)
[2]梅雨鋒上邊界層中尺度擾動渦旋的個例研究[J]. 沈杭鋒,章元直,查賁,陳勇明,翟國慶. 大氣科學. 2015(05)
[3]一次華北暴雨過程中邊界層?xùn)|風活動及作用[J]. 吳慶梅,劉卓,王國榮,翟亮,丁青蘭. 應(yīng)用氣象學報. 2015(02)
[4]利用TWP-ICE試驗資料對比兩種邊界層參數(shù)化方案[J]. 沈新勇,黃文彥,王衛(wèi)國,郭春燕. 應(yīng)用氣象學報. 2014(04)
[5]邊界層參數(shù)化方案對邊界層熱力和動力結(jié)構(gòu)特征影響的比較[J]. 黃文彥,沈新勇,王衛(wèi)國,黃偉. 地球物理學報. 2014(05)
[6]黃土高原復(fù)雜地形上邊界層低空急流對近地層湍流的影響[J]. 梁捷寧,張鐳,田鵬飛,曹賢潔,王宏斌,閉建榮. 地球物理學報. 2014(05)
[7]風切變對邊界層對流影響的大渦模擬研究[J]. 黃倩,王蓉,田文壽,左洪超,張強. 氣象學報. 2014(01)
[8]利用激光雷達結(jié)合數(shù)值模式估算蘭州遠郊榆中地區(qū)夏季邊界層高度[J]. 趙世強,張鐳,王治廳,王騰蛟,張磊,梁捷寧. 氣候與環(huán)境研究. 2012(05)
[9]“0907”長江下游梅雨鋒暴雨的數(shù)值模擬和診斷分析[J]. 趙嫻婷,苗春生,于波. 氣象科學. 2012(02)
[10]梅雨鋒上兩類中尺度對流系統(tǒng)形成的邊界層特征[J]. 許長義,林永輝,管兆勇. 大氣科學學報. 2012(01)
碩士論文
[1]參數(shù)化及資料同化對臺風Morakot數(shù)值模擬的影響[D]. 孫敏.南京大學 2012
本文編號:3167541
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