一個基于東亞地區(qū)統(tǒng)計特征的新的云微物理參數(shù)化方案的個例試驗研究
發(fā)布時間:2021-09-22 07:03
近年來,我國的研究者針對東亞氣候和天氣的區(qū)域性特征,基于對東亞區(qū)域云的長期觀測研究,對東亞區(qū)域性云微物理特征進行了系統(tǒng)的統(tǒng)計。對多種云降水粒子的粒子譜、冰核活化、下落末速度、冰晶融化能量分布、粒子數(shù)濃度和混合比間物理約束等多種物理項進行了改進,建立了適用于東亞區(qū)域性天氣模擬的新云微物理參數(shù)化方案,下文中使用Wang–Yin方案代表新方案。本文使用耦合了Wang–Yin方案的3.5.1版本的WRF模式(The Weather Research and Forecasting Model),對發(fā)生在2012年11月秋冬交際的一次極端雨雪降水事件進行了模擬。研究中使用地面觀測、多普勒雷達、FY–2E、GOCCP(GCM Oriented Calipso Cloud Product)等多種觀測資料,對新云微物理參數(shù)化方案和另外5種已經(jīng)在科研和業(yè)務中成熟應用的參數(shù)化方案(WDM6、Thompson、Morrison、Lin和Goddard方案)的模擬效果進行評估。試驗在地面降水場、環(huán)流形勢場、水平云場、云體垂直結構和云內(nèi)物理過程等方面,對比新云微物理參數(shù)化方案和另外五組對照試驗的模擬結果,通過定...
【文章來源】:中國氣象科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
云微物理參數(shù)化方案對數(shù)值模式的影響示意圖
8圖 2.1. 云–降水微物理過程框架圖(尹金方,2013)表2.1. 微物理轉換過程及其參數(shù)化方案列表簡化符號 代表的微物理過程NUvc 云凝結核核化NUvi 冰核活化MLic 冰晶融化形成云滴MLsr 雪晶融化形成雨滴MLgr 霰粒子融化形成云滴MLhr 雹粒子融化形成云滴CNcr 云滴→雨滴自動轉化CNis 云冰→雪晶自動轉化CNsg 雪晶→霰粒子自動轉化CNhg 霰粒子→雹粒子自動轉化
圖 3.3. 本次數(shù)值試驗模擬的三重嵌套區(qū)域試驗從 2 日 18 時開始積分至 5 日 00 時積分 54 個小時。由于此次過程降水主要集中在 3 日 00 時到 4 日 00 時時段,所以將前 6 小時作為積分的 spup 時間,主要針對這 48 個小時的模式結果進行研究。使用中國全國標準觀站 24h 觀測資料,逐小時加密觀測資料,風云 2f 云頂輻射亮溫觀測資料,普勒雷達觀測資料等多種資料對模式的模擬結果進行檢驗。表 3.1. 試驗云微物理方案特征試驗參數(shù)化方案 單雙參 可預報量Wang–Yin 雙參數(shù)化方案 , , , , , , , , , , WDM6 雙參數(shù)化方案 , , , , , , ,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]區(qū)域中尺度模式云微物理參數(shù)化方案特征及其在中國的適用性[J]. 尹金方,王東海,翟國慶. 地球科學進展. 2014(02)
[2]青藏高原夏季降水日變化的高分辨率數(shù)值模擬[J]. 孫輝,劉曉東,劉長海,白愛娟. 熱帶氣象學報. 2013(06)
[3]青藏高原與東亞地區(qū)暖季MCSs統(tǒng)計特征的對比分析[J]. 付煒,王東海,殷紅,尹金方,李俊. 高原氣象. 2013(04)
[4]一次秋季溫帶氣旋的雨雪天氣過程分析[J]. 王東海,端義宏,劉英,梁釗明,柳崇健,趙艷風,張雨微,尹金方,王洪. 氣象學報. 2013(04)
[5]東亞地區(qū)云的垂直重疊特性及其對云輻射強迫的影響[J]. 張華,彭杰,荊現(xiàn)文,JiangNan LI. 中國科學:地球科學. 2013(04)
[6]Observational Characteristics of Cloud Vertical Profiles over the Continent of East Asia from the CloudSat Data[J]. 尹金方,王東海,翟國慶,王志恩. Acta Meteorologica Sinica. 2013(01)
[7]東亞地區(qū)云垂直結構的CloudSat衛(wèi)星觀測研究[J]. 彭杰,張華,沈新勇. 大氣科學. 2013(01)
[8]8.19華北暴雨模擬中微物理方案的對比試驗[J]. 馬嚴枝,陸昌根,高守亭. 大氣科學. 2012(04)
[9]中高緯阻塞環(huán)流背景下貴州強凍雨特征及概念模型研究[J]. 杜小玲,高守亭,許可,武文輝. 暴雨災害. 2012(01)
[10]不同微物理方案對一次梅雨鋒暴雨過程模擬的影響[J]. 孫晶,樓小鳳,史月琴. 氣象學報. 2011(05)
博士論文
[1]東亞區(qū)域云和降水微物理特征及云微物理參數(shù)化方案構建[D]. 尹金方.浙江大學 2013
本文編號:3403350
【文章來源】:中國氣象科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
云微物理參數(shù)化方案對數(shù)值模式的影響示意圖
8圖 2.1. 云–降水微物理過程框架圖(尹金方,2013)表2.1. 微物理轉換過程及其參數(shù)化方案列表簡化符號 代表的微物理過程NUvc 云凝結核核化NUvi 冰核活化MLic 冰晶融化形成云滴MLsr 雪晶融化形成雨滴MLgr 霰粒子融化形成云滴MLhr 雹粒子融化形成云滴CNcr 云滴→雨滴自動轉化CNis 云冰→雪晶自動轉化CNsg 雪晶→霰粒子自動轉化CNhg 霰粒子→雹粒子自動轉化
圖 3.3. 本次數(shù)值試驗模擬的三重嵌套區(qū)域試驗從 2 日 18 時開始積分至 5 日 00 時積分 54 個小時。由于此次過程降水主要集中在 3 日 00 時到 4 日 00 時時段,所以將前 6 小時作為積分的 spup 時間,主要針對這 48 個小時的模式結果進行研究。使用中國全國標準觀站 24h 觀測資料,逐小時加密觀測資料,風云 2f 云頂輻射亮溫觀測資料,普勒雷達觀測資料等多種資料對模式的模擬結果進行檢驗。表 3.1. 試驗云微物理方案特征試驗參數(shù)化方案 單雙參 可預報量Wang–Yin 雙參數(shù)化方案 , , , , , , , , , , WDM6 雙參數(shù)化方案 , , , , , , ,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]區(qū)域中尺度模式云微物理參數(shù)化方案特征及其在中國的適用性[J]. 尹金方,王東海,翟國慶. 地球科學進展. 2014(02)
[2]青藏高原夏季降水日變化的高分辨率數(shù)值模擬[J]. 孫輝,劉曉東,劉長海,白愛娟. 熱帶氣象學報. 2013(06)
[3]青藏高原與東亞地區(qū)暖季MCSs統(tǒng)計特征的對比分析[J]. 付煒,王東海,殷紅,尹金方,李俊. 高原氣象. 2013(04)
[4]一次秋季溫帶氣旋的雨雪天氣過程分析[J]. 王東海,端義宏,劉英,梁釗明,柳崇健,趙艷風,張雨微,尹金方,王洪. 氣象學報. 2013(04)
[5]東亞地區(qū)云的垂直重疊特性及其對云輻射強迫的影響[J]. 張華,彭杰,荊現(xiàn)文,JiangNan LI. 中國科學:地球科學. 2013(04)
[6]Observational Characteristics of Cloud Vertical Profiles over the Continent of East Asia from the CloudSat Data[J]. 尹金方,王東海,翟國慶,王志恩. Acta Meteorologica Sinica. 2013(01)
[7]東亞地區(qū)云垂直結構的CloudSat衛(wèi)星觀測研究[J]. 彭杰,張華,沈新勇. 大氣科學. 2013(01)
[8]8.19華北暴雨模擬中微物理方案的對比試驗[J]. 馬嚴枝,陸昌根,高守亭. 大氣科學. 2012(04)
[9]中高緯阻塞環(huán)流背景下貴州強凍雨特征及概念模型研究[J]. 杜小玲,高守亭,許可,武文輝. 暴雨災害. 2012(01)
[10]不同微物理方案對一次梅雨鋒暴雨過程模擬的影響[J]. 孫晶,樓小鳳,史月琴. 氣象學報. 2011(05)
博士論文
[1]東亞區(qū)域云和降水微物理特征及云微物理參數(shù)化方案構建[D]. 尹金方.浙江大學 2013
本文編號:3403350
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