本文關(guān)鍵詞：東海區(qū)風(fēng)場(chǎng)降尺度模擬研究

  更多相關(guān)文章： WRF模式 降尺度 譜逼近方案 參數(shù)化方案

【摘要】：動(dòng)力降尺度方法在對(duì)陸地氣溫和降水的模擬方面應(yīng)用己較廣泛、成熟,但是對(duì)于海面風(fēng)場(chǎng)方面的研究較少,對(duì)中國(guó)海區(qū)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)力降尺度的研究更為少見,特別是尚無專門針對(duì)中國(guó)東海區(qū)風(fēng)場(chǎng)的動(dòng)力降尺度研究。針對(duì)以上問題,本文基于中尺度WRF模式,采用NCEP最終分析資料FNL作為初始場(chǎng)和側(cè)邊界條件,以2009年12個(gè)月為例,首次對(duì)中國(guó)東海區(qū)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了動(dòng)力降尺度研究,旨在檢驗(yàn)WRF模式長(zhǎng)期積分的動(dòng)力降尺度能力并考察動(dòng)力降尺度方法在東海區(qū)的適用情況,為東海區(qū)多年時(shí)間尺度的風(fēng)場(chǎng)降尺度研究提供參考。本文首先通過對(duì)比每五天更新一次初始場(chǎng)、每十天更新一次初始場(chǎng),以及一年連續(xù)積分這三種積分方式的試驗(yàn)對(duì)比研究了不同積分方式的模擬效果；再對(duì)這三組試驗(yàn)分別加入譜逼近方案,進(jìn)行模擬效果的對(duì)比,評(píng)價(jià)譜逼近對(duì)于東海區(qū)風(fēng)場(chǎng)降尺度的改善效果和最佳積分方式的適用情況；最后針對(duì)東海區(qū)夏季風(fēng)場(chǎng)重要影響因子——臺(tái)風(fēng),使用對(duì)于臺(tái)風(fēng)模擬影響較大的不同參數(shù)化方案組合,進(jìn)行多年臺(tái)風(fēng)個(gè)例的參數(shù)化方案組合敏感性試驗(yàn)。主要研究結(jié)論如下：(1)通過每五天更新一次初始場(chǎng)(5DAY試驗(yàn))、每十天更新一次初始場(chǎng),(10DAY試驗(yàn))以及一年連續(xù)積分(YEAR試驗(yàn))這三種積分方式的試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),三種積分方式模擬的風(fēng)場(chǎng)月平均結(jié)果均能較好描述東海區(qū)各月月平均風(fēng)場(chǎng),且整體在冬季的模擬不論是在風(fēng)速還是風(fēng)向上,均要優(yōu)于夏季的模擬。5DAY試驗(yàn)?zāi)M效果最優(yōu),其他兩組試驗(yàn)稍差。而在全部時(shí)次的風(fēng)速和風(fēng)向模擬上,模擬效果最好的均是5DAY試驗(yàn),其他兩組試驗(yàn)稍差,10DAY試驗(yàn)的風(fēng)向模擬效果相對(duì)較好,YEAR試驗(yàn)風(fēng)速模擬相對(duì)較好。說明每5天更新一次初始場(chǎng)的積分方式能夠最好地描述東海區(qū)風(fēng)場(chǎng)。由此說明,連續(xù)長(zhǎng)期積分模擬會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤差累積,定期更新初始場(chǎng)的方法并不能夠有效改善長(zhǎng)期積分積累的誤差。(2)通過對(duì)三種積分方式試驗(yàn)分別加入譜逼近方案可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于加入譜逼近方案的三種積分方式模擬的月平均風(fēng)場(chǎng),在風(fēng)速和風(fēng)向上的改善甚微,對(duì)比全時(shí)次風(fēng)速和風(fēng)向的模擬,從5DAYS和10DAYS試驗(yàn)較為相對(duì)明顯的改善效果且10DAYS試驗(yàn)改善效果最好可知,加入譜逼近方案,對(duì)于每5天更新一次初始場(chǎng)和每10天更新一次初始場(chǎng)這兩種積分方式改善相對(duì)較大,每10天更新一次初始場(chǎng)的試驗(yàn)對(duì)加入譜逼近方案響應(yīng)最為明顯,風(fēng)速RMSE和CC分別改善4.05%和3.60%,風(fēng)向RMSE和CC分別改善3.25%和2.41%,改善效果均優(yōu)于5DAYS試驗(yàn)。但就總體試驗(yàn)效果,5DAYS試驗(yàn)?zāi)M效果仍然是最好的,風(fēng)速風(fēng)向RMSE和CC表現(xiàn)最優(yōu),10DAYS試驗(yàn)次之：從YEARS試驗(yàn)較差的效果可知,加入譜逼近方案使得一年連續(xù)積分這種積分方式模擬效果變差,風(fēng)速和風(fēng)向RMSE分別增加0.11%和1.39%,風(fēng)向CC減小1.7%,風(fēng)速CC增加0.08%。以上說明,加入譜逼近方案且采用5天更新一次初始場(chǎng)的積分方式,每次積分時(shí)間較短,初始場(chǎng)的作用還較強(qiáng),故其改善效果不如10天更新一次初始場(chǎng)：對(duì)于一年連續(xù)積分,譜逼近方案使得初始場(chǎng)的改變導(dǎo)致了連續(xù)積分的誤差積累增大。對(duì)于加入譜逼近方案,響應(yīng)效果最明顯的是每10天更新一次初始場(chǎng)的積分方式。(3)通過對(duì)東海區(qū)臺(tái)風(fēng)參數(shù)化方案組合的敏感性試驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)雖然東海區(qū)臺(tái)風(fēng)路徑模擬對(duì)于參數(shù)化方案組合的選擇具有一定的“個(gè)例依賴性”,即不同臺(tái)風(fēng)個(gè)例的最佳參數(shù)化方案組合有所變化,但綜合來看,依然能夠較為清晰地揭示KF積云對(duì)流方案與MYJ邊界層方案的參數(shù)化方案組合模擬臺(tái)風(fēng)路徑效果最佳且與其他方案相比優(yōu)化程度最高達(dá)15.9%。對(duì)于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的模擬對(duì)于參數(shù)化方案組合的選擇沒有“個(gè)例依賴性”的特點(diǎn),研究發(fā)現(xiàn),KF積云對(duì)流方案與YSU邊界層方案的參數(shù)化方案組合模擬臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度效果最佳且與其他方案相比優(yōu)化程度最高達(dá)52.2%。(4)通過對(duì)臺(tái)風(fēng)典型個(gè)例的研究發(fā)現(xiàn),KF積云對(duì)流方案與MYJ邊界層方案的參數(shù)化方案組合模擬大尺度環(huán)流場(chǎng)效果最佳。對(duì)于強(qiáng)度“迅速加強(qiáng)”的臺(tái)風(fēng),YSU邊界層方案組合模擬更加準(zhǔn)確,MYJ邊界層方案組合敏感性稍差；對(duì)于強(qiáng)度“逐漸加強(qiáng)”的臺(tái)風(fēng),YSU邊界層方案組合則敏感性過強(qiáng),致使臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度偏大,誤差增大,MYJ邊界層方案組合模擬敏感性較好,強(qiáng)度模擬更加準(zhǔn)確。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P732

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂寧;;走近東海分局系列報(bào)道之一 東海維權(quán)執(zhí)法先鋒[J];海洋世界;2013年09期

2 劉懷;粵東海區(qū)放射性總α總β及其分布的初步探討[J];海洋環(huán)境科學(xué);1987年04期

3 陳亞瞿,榮s，

本文編號(hào)：1269930