使用NCEP （National Centerfor Environmental Prediction） FNL （Final Operational Global Analysis）資料作為初始場和邊界條件,用WRF（Weather Research and Forecasting model）模式對西太平洋超強臺風"彩云"（0914）進行數(shù)值模擬,結(jié)合CloudSat衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品評估Lin、WSM6、Thompson和WDM6四種云微物理參數(shù)化方案對熱帶氣旋模擬的適用性。結(jié)果表明:不同參數(shù)化方案模擬的環(huán)流形式區(qū)別不大,但對于熱帶氣旋中心的最低氣壓模擬有差別。WSM6與WDM6模擬的熱帶氣旋云量最多,Lin方案最少。但不同參數(shù)化方案模擬的熱帶氣旋云系位置比較一致。不管從模擬的云冰剖面圖還是剖面平均的云冰含量看,Thompson方案對云冰的模擬效果都是最優(yōu)。雷達反射率強回波區(qū)域與云冰含量的高值區(qū)相對應,但高值區(qū)的強度、中心高度均大于CloudSat觀測。水成物分布特征表明,Lin方案模擬的冰晶粒子與雪粒子較其他方案分布高度更高且含量偏小,雪粒子大部分由冰晶粒子碰并過程形成;Thomps... 

【文章來源】：熱帶氣象學報. 2020,36(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

2009年9月12日06時ECMWF再分析資料500 h Pa環(huán)流形勢(a)與四種參數(shù)化方案模擬環(huán)流形勢(b～e)

使用WRF(Weather Research and Forecasting Model)3.9版本，模式采用雙層嵌套網(wǎng)格，外層網(wǎng)格水平分辨率為9 km，網(wǎng)格數(shù)為439×412，記為d01；內(nèi)層網(wǎng)格水平分辨率為3 km，網(wǎng)格數(shù)為754×679，記為d02；中心經(jīng)緯度為148.85°E,16.30°N，模擬區(qū)域如圖1所示。設置模式層頂為50 h Pa，垂直方向分為39層，積分步長30 s，模式每1 h輸出一次，模式起報時間分別為2009年9月11日12時和2009年9月14日12時，分別積分24 h，前12小時作為spin-up時間，不對模式模擬效果進行檢驗。模式的驅(qū)動資料使用時間分辨率為6 h，空間分辨率為0.75°×0.75°NCEP (National Center for Environmental Prediction) FNL (Final Operational Global Analysis)資料，選用的物理過程有ACM2邊界層方案[10]、RRTM長波輻射方案、Dudhia短波輻射方案[11]、Revised MM5 Monin-Obukhov近地層方案、Noah陸面模式，僅在15 km分辨率外層粗網(wǎng)格區(qū)使用Kain-Fritsch積云對流方案[12-14]，內(nèi)層網(wǎng)格關(guān)閉積云對流參數(shù)化方案，云微物理參數(shù)化方案分別選用Lin[15-16]、WSM6[17]、Thompson[18]和WDM6[19-20]方案。4 模擬結(jié)果分析

圖2 2009年9月12日06時ECMWF再分析資料500 h Pa環(huán)流形勢(a)與四種參數(shù)化方案模擬環(huán)流形勢(b～e)使用UPP后處理系統(tǒng)輸出的總云量與MTSAT-1R衛(wèi)星觀測的云圖進行對比(圖4～5)。根據(jù)中國氣象局熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集，Case A“彩云”中心位于153.4°E,14.3°N,Cloud Sat掃描范圍為153.8～156.3°E,5.5～17.1°N。此時模式積分15 h，云系的位置與觀測接近，但Lin方案模擬的云量小于其他參數(shù)化方案模擬結(jié)果。在Case B的模擬中，模式積分16 h，觀測中心位于145.7°E,17.6°N,Cloud Sat掃描范圍為144.9～147.1°E,12.0～21.9°N。四種云微物理參數(shù)化方案模擬的云系位置、形狀與觀測都比較接近，但四種方案都不能看到臺風眼，模擬強度偏弱[21]。兩次試驗中，不同參數(shù)化方案模擬的熱帶氣旋云系位置差別不大，同時環(huán)流形式場的差別也不大，表明云微物理參數(shù)化方案不是影響模擬臺風云系位置的關(guān)鍵因素，但對于云量的模擬有一定區(qū)別，WSM6方案與WDM6方案模擬的云量結(jié)果都非常接近，且模擬的云量最大，其次是Thompson方案，Lin方案對于云量的模擬都存在低估，但總體來看模擬結(jié)果還是很好地抓住了云系的特征。因此，基于以上模擬結(jié)果，對不同云微物理參數(shù)化方案模擬的熱帶氣旋內(nèi)部水成物進行分析。


本文編號：3437640