本文選題：WRF模式　切入點(diǎn)：江淮地區(qū)　出處：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：江淮地區(qū)地處季風(fēng)區(qū),夏季降水變率較大,20世紀(jì)80年代以來(lái),區(qū)域持續(xù)性大暴雨有顯著增加趨勢(shì),嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于該地區(qū)降水異常的成因和暴雨的影響系統(tǒng)均比較復(fù)雜,早期對(duì)該地區(qū)暴雨過(guò)程的研究多是個(gè)例分析,系統(tǒng)的分類研究不多,而且,已有的模式研究對(duì)該地區(qū)大暴雨過(guò)程的模擬仍存在偏差,且受到降水物理過(guò)程的影響極為顯著。因此,有必要對(duì)近年來(lái)造成江淮區(qū)域性大暴雨過(guò)程的主要天氣系統(tǒng)進(jìn)行分類研究和模擬,深入研究模式中關(guān)鍵的微物理方案對(duì)不同天氣形勢(shì)下的大暴雨模擬的影響,有助于提高對(duì)江淮區(qū)域大暴雨的模擬和預(yù)測(cè)能力。本論文首先利用2003-2012年江淮流域內(nèi)的368個(gè)站點(diǎn)逐時(shí)降水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)大暴雨過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。為使用更高分辨率(0.1° ×0.1°)的逐時(shí)降水融合數(shù)據(jù)(2008年-至今)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,因此結(jié)合逐6小時(shí)NCEPFNL高分辨率的再分析資料對(duì)近五年(2008-2012年)暴雨過(guò)程的天氣形勢(shì)進(jìn)行分類研究,將五年來(lái)區(qū)域持續(xù)性大暴雨過(guò)程主要分成三類:靜止鋒雨帶型,臺(tái)風(fēng)本體或外圍螺旋雨帶型和副高邊緣強(qiáng)對(duì)流型。根據(jù)以上分類,選取代表性個(gè)例,利用中尺度模式WRF3.5.1中8種不同微物理方案(Kessler、Purdue Lin、WSM3、WSM5、Eta Ferrier、WSM6、Goddard和Tompson)和2種積云對(duì)流參數(shù)化方案(KF和BMJ)組成16組對(duì)比試驗(yàn),使用NCEP一日4次再分析資料(水平分辨率:1°×1°)作為驅(qū)動(dòng)場(chǎng),對(duì)每類江淮地區(qū)典型的區(qū)域持續(xù)性暴雨個(gè)例進(jìn)行模擬,并結(jié)合上海地區(qū)一次副高邊緣強(qiáng)對(duì)流引發(fā)的局地短時(shí)暴雨進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),著眼研究微物理方案對(duì)各類型大暴雨日的降水TS評(píng)分、降水落區(qū)、強(qiáng)度、降水中心以及環(huán)流形勢(shì)等的影響,探究適用于不同類型暴雨的最優(yōu)組合。主要結(jié)論如下:(1)兩種積云對(duì)流參數(shù)化方案對(duì)江淮地區(qū)不同天氣形勢(shì)引起的區(qū)域持續(xù)性暴雨的模擬存在系統(tǒng)性的影響和差異:第一類和第三類均是BMJ方案模擬效果優(yōu)于KF方案,第二類臺(tái)風(fēng)型暴雨則是KF方案模擬結(jié)果普遍優(yōu)于BMJ。其中,靜止鋒雨帶型,KF方案模擬降水強(qiáng)度普遍大于BMJ方案;臺(tái)風(fēng)本體或外圍螺旋雨帶型,KF方案組合模擬結(jié)果的格點(diǎn)相關(guān)性基本都大于BMJ方案,且降水強(qiáng)度較BMJ方案更接近實(shí)況;副高邊緣強(qiáng)對(duì)流型,積云對(duì)流方案的改變對(duì)降水落區(qū)影響較小,落區(qū)較實(shí)測(cè)均偏南,但對(duì)暴雨強(qiáng)度影響較大,其中BMJ方案模擬的降水更接近實(shí)測(cè)。(2)在模擬不同類型的江淮暴雨時(shí),不同微物理方案,對(duì)KF和BMJ兩種積云方案的選取敏感性存在差異:臺(tái)風(fēng)型暴雨和副高邊緣型暴雨中,各微物理方案受積云方案的選取影響較大。靜止鋒雨帶型,WSM5和WSM6方案的模擬結(jié)果受積云方案的選取影響較小。但是,對(duì)三種類型的江淮暴雨模擬,Kessler方案對(duì)積云對(duì)流方案敏感性都最低,預(yù)報(bào)結(jié)果的格點(diǎn)相關(guān)均最小,模擬存在系統(tǒng)性的較大偏差。(3)微物理參數(shù)化方案的改變對(duì)暴雨中心位置和強(qiáng)度的影響比較顯著,表現(xiàn)各有優(yōu)劣。a)靜止鋒雨帶型暴雨,Ferrier-BMJ方案能夠最準(zhǔn)確地模擬出降水落區(qū)(PC =0.80),且其模擬的強(qiáng)降水中心位置和強(qiáng)度與實(shí)測(cè)最接近。該方案模擬的風(fēng)速較大區(qū)對(duì)應(yīng)的降水區(qū)個(gè)數(shù)和位置最接近實(shí)況,且能夠較好地模擬出西風(fēng)帶上的低槽東移以及低層明顯的低渦切變線。b)臺(tái)風(fēng)本體或外圍螺旋雨帶型暴雨,Thompson-KF方案不僅對(duì)降水總體落區(qū)、強(qiáng)降水中心位置和強(qiáng)度模擬較好,并且對(duì)站點(diǎn)的中雨、大雨和暴雨的預(yù)報(bào)評(píng)分都有很大的優(yōu)勢(shì)。該方案模擬的臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出和實(shí)測(cè)一樣明顯的不對(duì)稱性,水汽輸送充足,且副高位置最接近實(shí)測(cè)。c)副高邊緣強(qiáng)對(duì)流型暴雨,Lin-BMJ既很好地模擬到降水的總體落區(qū),且較為準(zhǔn)確地模擬出強(qiáng)降水的中心位置和強(qiáng)度,尤其對(duì)站點(diǎn)的暴雨預(yù)報(bào)評(píng)分較高。該方案預(yù)報(bào)的副高位置與實(shí)測(cè)相比最為接近。d)但同為副高邊緣強(qiáng)對(duì)流型暴雨,三種微物理方案(WSM5,WSM6和Lin)對(duì)上海地區(qū)局地短時(shí)暴雨的模擬結(jié)果和區(qū)域持續(xù)性暴雨有所差異:通過(guò)對(duì)降水落區(qū)、強(qiáng)降水中心位置、強(qiáng)度以及風(fēng)場(chǎng)、位勢(shì)高度、K指數(shù)場(chǎng)等物理量的綜合分析得出,雖然WSM5-BMJ方案模擬的雪粒子混合比較大,導(dǎo)致其模擬的降水量比實(shí)測(cè)偏大,但其模擬的各量級(jí)降水落區(qū)、強(qiáng)降水中心位置、環(huán)流形勢(shì)與實(shí)測(cè)最接近,因此模擬效果最優(yōu)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P458.121.1;P456.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1599689