WRF模型使用： 選用WＲF中尺度模式下5種陸面參數化方案 (Noah、SLAB、ＲUC、Pleim-Xiu和SSiB) ，并結合目前 最新陸地覆蓋產品Globcover2009，對珠三角地區(qū)春季天氣個例 (2014年04 月27 日14: 00 至29 日14: 00) 的 大氣邊界層結構進行模擬試驗 。
摘要選用WRF中尺度模式下5種陸面參數化方案(Noah、SLAB、RUC、Pleim-Xiu和SSi B),并結合目前最新陸地覆蓋產品Globcover2009,對珠三角地區(qū)春季天氣個例(2014年04月27日14:00至29日14:00)的大氣邊界層結構進行模擬試驗,同時選取研究區(qū)域內18個地面氣象站及1個探空站同期實測資料與10 m風速、2 m氣溫、風溫廓線模擬結果進行比較。結果表明:1相比采用USGS土地利用數據,Globcover2009與當前實際地表類型分布情況更相符,通過更新下墊面資料能夠有效提高近地面風速和溫度的模擬精度;2各陸面方案均基本能夠模擬出近地面氣象要素的日變化特征,受沿海低平地形影響,各陸面方案下風速被高估的現象均比較明顯,而氣溫則被不同程度低估。其中,SLAB方案模擬10m風速效果最佳,Noah方案模擬2 m溫度效果略優(yōu),SSi B方案整體模擬效果偏差;3 Noah、SLAB、RUC和Pleim-Xiu方案模擬風溫廓線走勢基本一致且符合實況,而SSi B方案得到的邊界層結構特征不夠明顯,主要原因是近地面垂直層設置過于稀疏。 探究方法模擬方案分為6組，其中，Noah_ U 和Noah_ G方案用于對比USGS和Globcover2009 兩種土地利用數據對近地面風場及溫度場的影響; Noah_ G、SLAB、ＲUC、PX 和SSiB 五組方案用于 比較不同陸面方案模擬大氣邊界層結構效果。各試 驗方案中，除陸面方案外，其它物理過程及邊界條 件參數方案設置相同: 微物理過程參數化方案為 WSM6 方案; 輻射方案分別為ＲＲTM 長波方案和 Dudhia 短波方案; 近地面層方案為Monin-Obukhov 方案; D01和D02區(qū)域采用Grell積云參數化方案， 格距小于5 km的D03和D04區(qū)域則不采用積云方 案; 行星邊界層方案為YSU方案。
研究結果
研究結論文選用 Globcover2009 對 WＲF 模式原有 USGS 土地利用數據進行更新，并利用模式系統(tǒng)下 五套陸面方案對珠三角地區(qū)春季邊界層結構進行1 km 高分辨率模擬對比，重點考察晴天天氣條件下 各套方案模擬近地面風場、溫度場及邊界層結構日 變化特征的效果。結論如下: 1) 相比USGS 數據，Globcover2009 最新陸地 覆蓋產品能更真實反映研究區(qū)域當前地表類型分布 情況，且能有效提高近地面風場及溫度場的模擬精 度。2) 各陸面方案均能較好反映10m風速和2m 氣溫的日變化特征，由于實測站點多位于沿海低地 勢區(qū)域，因此模擬風速被高估的現象較為明顯，而 模擬氣溫，尤其是夜間溫度則更多被低估。此外， 各陸面方案土壤濕度處理方式的不同，導致感潛熱 通量模擬效果存在差異，進而影響2m氣溫模擬效 果。整體上看，SLAB、Noah方案分別在近地面風、 溫模擬中表現最好，ＲUC方案得到的日間氣溫偏 低，SSiB 方案風溫模擬誤差則明顯偏大。3) 除SSiB 外，其余方案模擬風溫廓線效果相 差不大，所描述的邊界層垂直特征亦基本符合實 況，可以認為，近地面垂直層設置過于稀疏是造成 SSiB 方案模擬邊界層垂直特征不明顯的主要原因。 |
|
|
