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初始场与云微物理参数方案在飑线数值模拟中的对比研究
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作者 张弛 王咏青 +2 位作者 廖玥 沈新勇 李小凡 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第2期410-420,共11页
采用CM1模式以200m的高精度水平网格距对一次东北冷涡下的飑线过程进行模拟,采用1km的水平网格距进行对比试验探究网格距的影响,并通过探空资料的替换与修改研究不稳定能量和垂直风切变对飑线发展的影响。研究表明,水平网格距增大主要... 采用CM1模式以200m的高精度水平网格距对一次东北冷涡下的飑线过程进行模拟,采用1km的水平网格距进行对比试验探究网格距的影响,并通过探空资料的替换与修改研究不稳定能量和垂直风切变对飑线发展的影响。研究表明,水平网格距增大主要使系统演变减缓,强度也有一定的减弱;初始场的不稳定能量减小会使飑线减弱明显,直至无法生成;垂直风切变对飑线的形成影响较小,主要改变了飑线的结构,没有垂直风切变时形成的飑线更为松散。最后的敏感性试验研究了7种云微物理参数方案对飑线内水粒子分布的影响,发现不同的云微物理参数方案会使水粒子的含量和分布出现变化,进一步影响固、液态的降水,飑线模拟采用的NA方案高层冰和雪含量最高,但由于雨和降落到地表的雹、霰含量低,使得累计降水量最小。 展开更多
关键词 CM1模式 飑线 物理参数方案
云顶高度和温度预报多方案对比检验与集成 预览
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作者 张立鹏 智协飞 +1 位作者 王佳 王玉虹 《气象科技》 2018年第6期1136-1146,共11页
基于WRFV3.6.1模式,选取3个单参数方案Lin、WSM6、Thompson和3个双参数方案Morrison 2-mom、CAM5.1、NSSL 2-mom模拟影响江苏地区的云系过程。针对云顶高度和云顶温度2个云宏观变量,利用卫星反演资料进行定量检验,评估各方案的预报能力... 基于WRFV3.6.1模式,选取3个单参数方案Lin、WSM6、Thompson和3个双参数方案Morrison 2-mom、CAM5.1、NSSL 2-mom模拟影响江苏地区的云系过程。针对云顶高度和云顶温度2个云宏观变量,利用卫星反演资料进行定量检验,评估各方案的预报能力,挑选出最优参数方案。同时,考虑到单一方案预报的不确定性,利用多方案集成技术来减小预报的系统性的偏差。结果表明,各方案均能较好地模拟出云带的基本走向与分布,但对云带范围的模拟仍存在差异,CAM5.1与NSSL 2-mom方案模拟云系范围较实况偏大,其他方案则偏小。CAM5.1方案为最优方案,NSSL方案虽然可以较好地模拟出云顶高度高值中心和云顶温度低值中心位置,但量级误差较大,预报效果最差。3个单参数方案WSM6、Thompson和Lin对云顶高度和温度的模拟效果大致相当,优于双参数方案Morrison。简单集合平均和消除偏差集合平均有效地减小了预报误差,预报效果优于6个方案中最优的CAM5.1方案,其中消除偏差集合平均结果相对于简单集合平均预报更为准确。 展开更多
关键词 WRF模式 物理参数方案 宏观变量 方案集成
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不同云微物理方案对上海特大暴雨模拟影响的分析 预览
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作者 阚煜 刘朝顺 +3 位作者 乔枫雪 束炯 刘延安 丁杨 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期399-414,共16页
利用中尺度数值预报模式WRF3.5,采用36、12和4 km三重嵌套,在积云参数化方案为BMJ条件下,选用WSM5、WSM6和Lin三种云微物理参数化方案,对发生在上海地区的两次典型特大暴雨(简称"0913"和"0825")进行模拟试验和对比分析,探讨不同... 利用中尺度数值预报模式WRF3.5,采用36、12和4 km三重嵌套,在积云参数化方案为BMJ条件下,选用WSM5、WSM6和Lin三种云微物理参数化方案,对发生在上海地区的两次典型特大暴雨(简称"0913"和"0825")进行模拟试验和对比分析,探讨不同云微物理参数化方案对上海暴雨模拟的影响。结果表明:三种方案总体上都较好地模拟出两次特大暴雨过程,但在降水落区、降水中心、降水强度等方面仍存在差异。再利用地面自动站、观测站的实测雨量以及自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水量网格数据,结合K指数、相对湿度、垂直速度和涡度散度等物理诊断量,从降水落区、降水中心和降水强度等方面对三种云微物理参数化方案的模拟结果进行对比分析。此外,通过对三种方案主要参数的比较以及三种方案模拟的冰、雪、霰粒子混合比的垂直廓线对相应的模拟结果进行解释。结果显示:WSM5微物理方案能更好地模拟出强降水的范围,其模拟的降水量较实测偏大;WSM6方案模拟的降水落区略有偏移,降水量偏小;Lin方案模拟的降水落区偏移较大。 展开更多
关键词 WRF模式 物理参数方案 暴雨 上海
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WRF模式不同云微物理参数化方案对东亚夏季风模拟影响的研究 预览 被引量:2
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作者 陈浩伟 郑益群 +1 位作者 曾新民 艾凯 《气象科学》 北大核心 2016年第5期593-605,共13页
利用WRF v3.2.1模式,采用其中5种云微物理参数化方案对2007—2011年的东亚夏季风气候进行了模拟研究,结果显示:5种方案均能较好地模拟出我国东部地区夏季降水的基本分布,但各方案对降水中心强度及其分布的模拟仍然存在明显的差异,总体... 利用WRF v3.2.1模式,采用其中5种云微物理参数化方案对2007—2011年的东亚夏季风气候进行了模拟研究,结果显示:5种方案均能较好地模拟出我国东部地区夏季降水的基本分布,但各方案对降水中心强度及其分布的模拟仍然存在明显的差异,总体来看,WDM6方案模拟的东亚夏季降水强度明显比其他4种方案大,而Morrison方案对降水的模拟总体效果好于其他4种方案。从云微物理角度来看,5种云微物理参数化方案均能比较合理地描述云水、雨水及冰相粒子的空间分布状态。其中,WSM3方案计算的云水、雨水质量混合比明显比其它方案大,WDM6方案计算的云水质量混合比则较小,而Morrison方案计算的雨水质量混合比较小,再者该方案冷云中霰粒子浓度偏小,因而Morrison方案在粤闽两省的夏季日降水量模拟比其他方案小,从而与TRMM观测结果更为接近。采用5种云微物理参数化方案均能较好地模拟出春、夏季西太平洋副高、雨带和大气水凝物在东亚地区的季节进退过程。5种方案模拟的雨水粒子浓度分布和中纬度雨带在南北进退过程中的位置较为吻合,两者均跟随西太平洋副高北进、南退。对于中低纬度存在的大降水中心来说,其位置少动,并且与该地区存在的的冰晶、雪晶粒子的高值中心具有较好的对应关系,说明在中低纬度地区,与热带对流相伴随的较高层次的冰相粒子数的浓度是决定降水强弱的关键因素。 展开更多
关键词 WRF模式 物理参数方案 东亚季风
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2013年“菲特”台风暴雨数值模拟中微物理方案的对比试验 预览
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作者 刘瑞 翟国庆 +1 位作者 朱佩君 李靓靓 《浙江大学学报:理学版》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期593-600,609共9页
利用TRMM(热带测雨雷达)搭载的TMI(微波成像仪)反演廓线资料,分析"菲特"台风登陆前、后云团内部水凝物的分布种类,依此选择WRF区域中尺度模式下符合条件的6个云微物理过程参数化方案(Lin,WSM6,Godgce,WDM6,Morrison以及Thompson... 利用TRMM(热带测雨雷达)搭载的TMI(微波成像仪)反演廓线资料,分析"菲特"台风登陆前、后云团内部水凝物的分布种类,依此选择WRF区域中尺度模式下符合条件的6个云微物理过程参数化方案(Lin,WSM6,Godgce,WDM6,Morrison以及Thompson方案),模拟2013年10月6~8日的台风过程.从降水落区、强度,水凝物及风场垂直分布,台风路径及强度等方面对预报性能进行对比,结果表明,选用的6个云微物理方案都较好地模拟了浙江暴雨的范围和强度.结合Ts评分,降水量级越大,模拟效果对云微物理方案选择越敏感,其中,Lin方案效果最佳,尤其对极端降水的模拟,其次为WSM6、WDM6及Thompson方案,Morrison和Godgce方案相对较差.结合水凝物平均值廓线分布发现,除WDM6方案外,其他方案对暖雨过程的模拟基本一致,而对冰相过程的模拟6个方案差别较大;同时,各方案对风分量的模拟结果较水凝物廓线差别小,说明对于动力因素模拟不敏感.另外,6个方案对于台风强度的模拟整体偏弱,相较之下,Lin方案较好地模拟了强度变化趋势. 展开更多
关键词 “菲特”台风 波成像仪 物理参数方案 气象研究与预报
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数值天气预报模式对雅砻江下游强降水预报能力检验研究 被引量:1
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作者 Ming-xiang YANG Yun-zhong JIANG +3 位作者 Xing LU Hong-li ZHAO Yun-tao YE Yu TIAN 《浙江大学学报:A卷英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第1期18-37,共20页
目的:检验数值天气预报模式(WRF)在雅砻江下游对强降水的预报能力,并找出表现最优的参数化方案组合。创新点:首次针对雅砻江流域检验 WRF模式对强降水的预报能力,并加入了计算时间作为评价的重要参考。方法:通过三场强降水事件... 目的:检验数值天气预报模式(WRF)在雅砻江下游对强降水的预报能力,并找出表现最优的参数化方案组合。创新点:首次针对雅砻江流域检验 WRF模式对强降水的预报能力,并加入了计算时间作为评价的重要参考。方法:通过三场强降水事件,利用七种常用的云微物理参数化方案(Kessler,Linet al.(Lin),Single- Moment 3-class (WSM3),Single-Moment 5-class (WSM5),Ferrier,Single-Moment 6-class (WSM6),和 New Thompson et al.(NTH))和3种积云对流参数化方案(Kain-Fritsch (KF), Betts-Miller-Janjic (BMJ)和Grell-Devenyi (GD))的组合,对WRF模式在雅砻江下游的降水预报能力进行检验。为了评价 WRF 模式的预报能力,引入探测率(POD),空报率(FAR),BIAS和公平预报评分(ETS),对比不同方案组合的降水空间分布和站点预报的有效性。同时,均方根误差(RMSE)等指标被用来评价面雨量预报的精确性。除常规评价外,还将计算时间作为方案评价的重要参考,在满足精度需求的前提下优先选择计算效率高的方案组合。结论:1. WRF模式能够适用于雅砻江下游强降水预报;2. WSM3以及GD参数化方案组合的表现最为有效和稳定。 展开更多
关键词 WRF模式 雅砻江流域 降水模拟 对流参数方案 物理参数方案
用WRF模式中不同云微物理参数化方案对华南一次暴雨过程的数值模拟和性能分析 预览 被引量:26
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作者 朱格利 林万涛 曹艳华 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期513-523,共11页
本文使用中尺度数值模式WRFV3.4中的8种不同云微物理过程参数化方案,模拟2010年5月6~7日华南一次暴雨事件,探讨不同云微物理方案对华南暴雨模拟的影响。结果表明:不同云微物理方案对不同量级降水模拟效果总体较好。WSM3方案对小到... 本文使用中尺度数值模式WRFV3.4中的8种不同云微物理过程参数化方案,模拟2010年5月6~7日华南一次暴雨事件,探讨不同云微物理方案对华南暴雨模拟的影响。结果表明:不同云微物理方案对不同量级降水模拟效果总体较好。WSM3方案对小到大雨和大暴雨的模拟效果最好,对暴雨的模拟最差;WDM5方案对暴雨模拟效果最好。结合TS评分和误差分析结果,整体效果最好的是WSM5方案,最差的是Lin方案。对于同一云微物理参数化方案,不同分辨率的降水模拟结果差异不大,但同一分辨率的不同云微物理参数化方案的降水结果差异较大,这说明云微物理过程比模式分辨率对暴雨模拟的影响更大。 展开更多
关键词 WRF模式 物理参数方案 华南 暴雨 TS评分
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云凝结核浓度对WRF模式模拟飑线降水的影响:不同云微物理参数化方案的对比研究 预览 被引量:19
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作者 董昊 徐海明 罗亚丽 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期 145-169,共25页
采用WRF模式模拟一次影响中国广东省的飑线过程,分别选取Morrison、Thompson07、Thompson09和WDM6云微物理方案实施了四组试验,每组试验包括不同云凝结核(CCN)浓度的三次模拟,称为"低浓度"、"中浓度"和"高浓度",将模拟区域划分... 采用WRF模式模拟一次影响中国广东省的飑线过程,分别选取Morrison、Thompson07、Thompson09和WDM6云微物理方案实施了四组试验,每组试验包括不同云凝结核(CCN)浓度的三次模拟,称为"低浓度"、"中浓度"和"高浓度",将模拟区域划分为深对流、浅对流和层云区域,对比分析四组试验中CCN浓度变化对模拟的总降水量、不同区域降水率和不同区域面积的影响,进一步分析了云微物理过程、动力环流强度等受CCN浓度变化的影响。发现:(1)由于不同云微物理过程与CCN浓度有着直接或间接的联系、不同云微物理过程之间存在复杂的关联、云微物理过程与动力环流之间发生非线性耦合,采用不同的云微物理方案导致模拟的CCN—降雨影响既有相似、也有差异;(2)模拟的CCN—降水影响在采用Thompson09和Thompson07方案时更显著,采用WDM6方案时最小;(3)四组模拟试验均出现CCN浓度增加延迟降水产生、初期降水减弱的情况,在模拟后期降水量也随着CCN浓度增加而减小,而飑线成熟阶段CCN—降水影响更加复杂。 展开更多
关键词 凝结核—降水影响 WRF模式 物理参数方案 飑线
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青藏高原强对流系统对水汽垂直输送的数值模拟 预览
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作者 严天凯 《河南农业》 2016年第11期89-89,共1页
通过分析青藏高原天气状况和在气候变化中的影响,并对WRF模式模拟的青藏高原那曲地区一次深对流结果进行分析,并出结论。
关键词 WRF模式 物理参数方案 青藏高原
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WRF中不同湿过程对青岛一次暴雨过程的预报性能检验 预览 被引量:5
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作者 马艳 董海鹰 陈尚 《干旱气象》 2016年第3期494-502,共9页
基于9 km分辨率的中尺度数值模式WRF,通过TS评分、降水空间分布和降水强度检验评估3种积云对流和7种云微物理参数化方案对2014年5月10日青岛地区的一次暴雨天气的预报性能。结果表明:在分辨率为9 km的模式中考虑KF、GD和BMJ积云对流参... 基于9 km分辨率的中尺度数值模式WRF,通过TS评分、降水空间分布和降水强度检验评估3种积云对流和7种云微物理参数化方案对2014年5月10日青岛地区的一次暴雨天气的预报性能。结果表明:在分辨率为9 km的模式中考虑KF、GD和BMJ积云对流参数化方案时,能够不同程度提高大雨和暴雨的TS评分,且GD方案模拟的降雨落区和强度更接近实况。7种云微物理方案对暴雨模拟效果相差不大,平均TS评分达到0.64,其中KESSLER方案预报性能最好,TS评分达到0.73,其次是WSM6、LIN和WSM5方案,但也大都表现出暴雨范围偏大、雨量偏强的特点。对于此次降雨过程,积云对流参数化方案的预报性能优于云微物理过程方案的表现。 展开更多
关键词 物理参数方案 暴雨 预报性能
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