采用COAWST模式針對(duì)2015年5月1日—11月1日的臺(tái)風(fēng)季節(jié)活動(dòng)設(shè)計(jì)了兩組對(duì)比試驗(yàn),探討譜松弛同化技術(shù)對(duì)臺(tái)風(fēng)季節(jié)活動(dòng)數(shù)值模擬的影響。通過比較兩種試驗(yàn)結(jié)果中的臺(tái)風(fēng)季節(jié)信息發(fā)現(xiàn):譜松弛能夠顯著提高對(duì)臺(tái)風(fēng)頻數(shù)、強(qiáng)度、氣旋累積能量分布以及路徑密度分布的模擬。這種改善與模式中大尺度場(chǎng)如環(huán)流場(chǎng)、位勢(shì)高度場(chǎng)、海溫的改善息息相關(guān)。由于譜松弛的作用,模式能夠基本再現(xiàn)邊界場(chǎng)中的大尺度信息,避免臺(tái)風(fēng)活動(dòng)導(dǎo)致大尺度場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重漂移,同時(shí)模式自身中小尺度過程能夠自由發(fā)展,這使得模擬的臺(tái)風(fēng)季節(jié)活動(dòng)更加符合觀測(cè)。 

【文章來源】：海洋預(yù)報(bào). 2020,37(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

模式模擬區(qū)域的地形高度

圖2給出了2015年5月1日—11月1日期間觀測(cè)數(shù)據(jù)、CFSR數(shù)據(jù)以及兩組試驗(yàn)診斷出的臺(tái)風(fēng)頻數(shù)的對(duì)比。CMA觀測(cè)數(shù)據(jù)一共記錄了20個(gè)強(qiáng)于TS等級(jí)的臺(tái)風(fēng)，其中7月、8月、9月、10月生成較多，5月、6月較少；達(dá)到TY等級(jí)的臺(tái)風(fēng)有16個(gè)，其中7月和10月生成較多，都達(dá)到4個(gè)。CFSR數(shù)據(jù)診斷出17個(gè)強(qiáng)于TS等級(jí)的臺(tái)風(fēng)，13個(gè)達(dá)到臺(tái)風(fēng)等級(jí)，各月的分布情況和觀測(cè)基本一致，5月、6月偏少，7月、8月、9月、10月偏多。在未使用譜松弛的試驗(yàn)中，共模擬出30個(gè)強(qiáng)于TS等級(jí)的臺(tái)風(fēng)，其中達(dá)到臺(tái)風(fēng)等級(jí)的只有5個(gè)，可見，在未使用譜松弛的模擬中，生成了多個(gè)弱臺(tái)風(fēng)，而強(qiáng)臺(tái)風(fēng)卻明顯偏少；另外，各個(gè)月的分布情況與觀測(cè)存在明顯偏差，臺(tái)風(fēng)生成頻數(shù)最高的月份為6月，達(dá)8個(gè)，而觀測(cè)中6月只生成了兩個(gè)臺(tái)風(fēng)，強(qiáng)于TY等級(jí)的臺(tái)風(fēng)的月變化也存在明顯的負(fù)偏差。使用譜松弛后，模式的大尺度場(chǎng)在模擬過程中不斷向CFSR數(shù)據(jù)調(diào)整，臺(tái)風(fēng)頻數(shù)較NO＿SN試驗(yàn)明顯改善，共模擬出22個(gè)強(qiáng)于TS等級(jí)的臺(tái)風(fēng)，其中達(dá)到臺(tái)風(fēng)等級(jí)的有12個(gè)，各個(gè)月的臺(tái)風(fēng)分布情況與觀測(cè)也很接近，7月、8月、9月、10月份模擬出了較多的臺(tái)風(fēng)，強(qiáng)于TY等級(jí)的臺(tái)風(fēng)在各月頻數(shù)上也存在負(fù)偏差，但比NO＿SN試驗(yàn)更加接近觀測(cè)。圖3 兩組試驗(yàn)方案模擬的與CFSR數(shù)據(jù)及CMA觀測(cè)的臺(tái)風(fēng)路徑密度（格距2.5°×2.5°）對(duì)比

圖2 兩組試驗(yàn)方案模擬的臺(tái)風(fēng)頻數(shù)月變化與CFSR數(shù)據(jù)及CMA觀測(cè)的臺(tái)風(fēng)頻數(shù)月變化的對(duì)比如圖3所示，為2015年5月1日—11月1日期間觀測(cè)數(shù)據(jù)以及CFSR數(shù)據(jù)、兩組試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果中臺(tái)風(fēng)路徑密度的分布狀況。觀測(cè)數(shù)據(jù)中，臺(tái)風(fēng)多于低緯度生成，而后向西北行進(jìn)或于20°N向東北轉(zhuǎn)向，路徑密度分布存在兩個(gè)高值區(qū)分別位于菲律賓東北至日本以南區(qū)域和135°～160°E,10°～35°N區(qū)域。CFSR數(shù)據(jù)中的路徑密度分布與觀測(cè)基本一致。在NO＿SN試驗(yàn)中，TS生成位置偏東，其中有多個(gè)臺(tái)風(fēng)在150°E以東生成后直接向北或東北方向移動(dòng)，路徑密度在南海區(qū)域出現(xiàn)明顯負(fù)偏差，在150°E以東區(qū)域出現(xiàn)明顯正偏差，另外在135°～150°E,20°N附近存在明顯正偏差。在SN試驗(yàn)中，臺(tái)風(fēng)路徑密度高值區(qū)與觀測(cè)基本對(duì)應(yīng)，NO＿SN試驗(yàn)中的路徑密度偏差得到明顯改善，SN試驗(yàn)?zāi)M的臺(tái)風(fēng)路徑密度較NO＿SN試驗(yàn)更加貼近觀測(cè)。

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