發(fā)布時(shí)間：2022-02-13 23:10

　　我國暴雨災(zāi)害頻繁,通過研究暴雨的中尺度結(jié)構(gòu),可以揭示暴雨的演變過程,并了解其發(fā)生發(fā)展的物理機(jī)制,成為氣象工作者亟待解決的問題。其中行星邊界層過程是關(guān)鍵的問題,邊界層過程引起的水汽、動量、熱量垂直輸送影響和制約著暴雨的發(fā)生發(fā)展。因此,在對強(qiáng)降水天氣的數(shù)值模擬中,邊界層參數(shù)化方案是十分重要的一部分。本文利用WRF模式分別耦合YSU、MYJ、ACM2和MRF邊界層參數(shù)化方案分別對2013年5月和2013年7月的長江地區(qū)兩次暴雨案例進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。此外,為了檢驗(yàn)邊界層參數(shù)化方案的重要性,本研究也使用無邊界層方案（NOPBL）對這次暴雨進(jìn)行了模擬。通過與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和分析,本文檢驗(yàn)了這五種不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對降水落區(qū),總量,基本氣象要素的模擬能力。綜合模擬結(jié)果表明,NOPBL產(chǎn)生了最大的偏差,ACM2和MRF次之,MYJ的方案對于小雨與大雨的模擬最優(yōu)的,而YSU對不同強(qiáng)度暴雨模擬的正確率都較高。最后,本文將模擬方案較好的MYJ與不同陸面過程參數(shù)化方案：NOAH、SLAB方案進(jìn)行比較,著重研究了不同陸面過程方案對雨強(qiáng)中心、降水落區(qū)、垂直速度、水汽通量散度及θx場的影響,得到MYJ邊界層參數(shù)化方案和N... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＷＲＦ模式流程圖??ＷＲＦ模式為完全可壓非靜力模式，整個(gè)程序采用的是Ｆ９０語言編寫

Ａｘ?Ａｘ??圖２．?２水平格點(diǎn)和垂直格點(diǎn)??垂直方向則采用的是Ｗ定義地形隨著靜力－氣壓垂直坐標(biāo)。在模式的頂層為常量，底層??加入了地形作用的影響。在坐標(biāo)空間中，使用了端流公式。此外，為了更加合理的對大氣??進(jìn)行模擬，模式中共有蘭伯特投影、極地投影、買卡托投影、經(jīng)締度投影四種投影方案。??在數(shù)值模擬中，一般采取蘭伯特投殼。??ｙ—?Ｐｈｔ?＝?ｃｏｎｓｔａｎｔ??０??＊?—……－?－……??０?２??＂Ａ——＾？１＇?■■■?＇＂Ｉ?—??０?４—??????、１??戶￣￣＾??Ｑ?巧…?…＇…??／＼??０．８?－????＇－－－＊?、、??—、、Ｉ?Ｐｈｓ??１．０?－?－？―ｒｉ??圖２．３?ＷＲＦ模式中７／坐標(biāo)（地形隨質(zhì)量坐標(biāo)）??ＷＲＦ模式在時(shí)間積分上，采用了?２階或３階Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ的積分方案。設(shè)模式方程為??口，＝?乂（切，預(yù)報(bào)量：ｐ?＝?（ｕ，ｖ，ｗ，０，口＇，ｗ＇，公？），該積分方案通過ｙ？下方法求得口（Ｏ到??口（ｆ＋Ａ／）的積分

?－？―ｒｉ??圖２．３?ＷＲＦ模式中７／坐標(biāo)（地形隨質(zhì)量坐標(biāo)）??ＷＲＦ模式在時(shí)間積分上，采用了?２階或３階Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ的積分方案。設(shè)模式方程為??口，＝?乂（切，預(yù)報(bào)量：ｐ?＝?（ｕ，ｖ，ｗ，０，口＇，ｗ＇，公？），該積分方案通過ｙ？下方法求得口（Ｏ到??口（ｆ＋Ａ／）的積分，其中為時(shí)間步長：??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]邊界層參數(shù)化方案及海氣耦合對WRF模擬東亞夏季風(fēng)的影響[J]. 王子謙,段安民,吳國雄.  中國科學(xué):地球科學(xué). 2014(03)
[2]多尺度大氣邊界層與陸面物理過程模式的研究進(jìn)展[J]. 劉樹華,劉振鑫,鄭輝,繆育聰,陳筆澄,王姝,趙靖川,李源,鄭亦佳,郭利.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2013(10)
[3]長江下游地區(qū)不同邊界層參數(shù)化方案的試驗(yàn)研究[J]. 徐慧燕,朱業(yè),劉瑞,沈杭鋒,王東海,翟國慶.  大氣科學(xué). 2013(01)
[4]邊界層參數(shù)化方案對不同性質(zhì)降水模擬的影響[J]. 肖玉華,何光碧,顧清源,高文良.  高原氣象. 2010(02)
[5]邊界層參數(shù)化對“雅安天漏”降水?dāng)?shù)值模擬的影響[J]. 蔡薌寧,周慶亮,鐘青,壽紹文.  氣象. 2007(05)
[6]邊界層參數(shù)化方案對降水預(yù)報(bào)的影響[J]. 陳炯,王建捷.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2006(S1)
[7]邊界層參數(shù)化方案對暴雨數(shù)值模擬的影響[J]. 蔡薌寧,壽紹文,鐘青.  南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(03)
[8]Ekman邊界層動力學(xué)的理論研究[J]. 談?wù)苊?方娟,伍榮生.  氣象學(xué)報(bào). 2005(05)
[9]一次梅雨鋒特大暴雨過程的數(shù)值模擬研究:不同尺度天氣系統(tǒng)的影響作用[J]. 廖捷,談?wù)苊?  氣象學(xué)報(bào). 2005(05)
[10]中國長江中下游梅雨鋒暴雨形成機(jī)理以及監(jiān)測與預(yù)測理論和方法研究[J]. 倪允琪,周秀驥.  氣象學(xué)報(bào). 2004(05)

碩士論文
[1]行星邊界層參數(shù)化對我國夏季降水的影響及其成因分析[D]. 左志燕.中國氣象科學(xué)研究院 2004



本文編號：3624091