為準(zhǔn)確描述我國最大的固定/半固定沙漠—古爾班通古特沙漠區(qū)域的大氣邊界層結(jié)構(gòu),利用該沙漠腹地2017年的梯度鐵塔和通量觀測數(shù)據(jù),基于中尺度氣象模式WRF（Weather Research and Forecast v3.7.1）,分析了5種邊界層參數(shù)化方案在古爾班通古特沙漠的適用性。結(jié)果表明:（1）采用WRF模擬沙漠腹地近地層內(nèi)的邊界層特征時,2 m氣溫的模擬存在冷偏差,5種邊界層參數(shù)化方案均能較好地模擬出4個季節(jié)2 m氣溫的日變化特征,其中非局地方案ACM2（Asymmetric Convective Model version 2）對2 m氣溫效果最好,局地方案BL方案的模擬偏差最大。（2）5種邊界層參數(shù)化方案均能夠模擬出10 m風(fēng)速的日變化特征,其中局地方案BL（Bougeault-Lacarrere）對10 m風(fēng)速效果最佳。（3）采用WRF模擬沙漠近地層內(nèi)的地表通量特征時,感熱通量存在高估現(xiàn)象,潛熱通量存在低估現(xiàn)象,5種邊界層參數(shù)化方案均能較好地模擬出四個季節(jié)模擬時間段內(nèi)地表凈輻射通量的日變化特征,其中局地方案MYJ（Mellor-Yamada-Janjie）的模擬精度最高。 

【文章來源】：沙漠與綠洲氣象. 2020,14(04)

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

WRF模擬的三重嵌套和d03區(qū)域下墊面的土地利用類型

春夏兩季（圖2b,2c）模擬值與觀測值日變化趨勢的吻合度都較高。與冬季類似，春夏兩季，非局地方案YSU及局地非局地方案ACM2的模擬值均很接近觀測值，其中ACM2方案在兩個季節(jié)模擬效果均最好，春季，r可達0.96、RMSD為1.0℃；MB為-0.9℃，SSE為3.3℃；夏季r可達0.98、RMSD為1.0℃、MB為0.5℃、SSE為6.0℃。MYJ方案與實測值的偏差最大，春季r為0.90,RMSD為2.2℃，SSE為20.6℃，夏季r為0.91,RMSD為1.5℃，MB為-1.4℃，SSE為7.3℃。另外，4個季節(jié)模式對日間溫度峰值均存在低估現(xiàn)象，白天的冷偏差是由于模式對地面附近的超絕熱層深度低估造成的[29]，另外，模式中采用的Noah陸面過程低估了降水，造成模擬積雪量低于實際積雪量，造成了模擬的溫度低于實測。秋季（圖2d）模擬值與觀測值的日變化趨勢也相一致，5種方案在夜間模擬誤差較小，非局地方案YSU、ACM2的模擬值很接近觀測值，其中ACM2方案模擬效果最好，r可達0.94,RMSD為1.7℃，MB為-0.8℃，SSE為3.5℃；而局地方案MYJ、BL和MYNN2.5的模擬值與實測值的偏差較大，其中BL方案的模擬偏差最大，r為0.85,RMSD為1.9℃，MB為-1.2℃，SSE為16.5℃。

春季（圖3b）模擬值與觀測值的日變化趨勢較一致，除了BL在16—18時模擬有低估，其他時間5種方案的模擬值均偏大。局地方案BL和MYNN2.5的模擬值均很接近觀測值，其中BL方案模擬效果最好，r可達0.82,RMSD為0.2 m·s-1；而局地非局地方案ACM2與實測值的偏差最大，其r為0.67,RMSD為0.2 m·s-1。夏季，5種方案夜間的模擬效果均優(yōu)于白天，局地方案BL模擬出的10 m風(fēng)速與實測值基本一致，r可達0.85,RMSD為0.23 m·s-1。春夏季，10 m風(fēng)速均出現(xiàn)高估現(xiàn)象，可能是由于模式中未考慮實際下墊面的低矮植被和灌木叢，導(dǎo)致模式的湍流混合作用高于實際，所以造成風(fēng)速高估。圖4 不同方案對模擬時間段內(nèi)平均10 m風(fēng)速模擬值與觀測值的泰勒統(tǒng)計扇形圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3324925