雷暴中雷电活动与WRF模式微物理和动力模拟量的对比研究
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WRF模式不同云微物理参数化方案及水平分辨率对降水预报效果的影响WRF模式不同云微物理参数化方案及水平分辨率对降水预报效果的影响摘要:随着气象预报需求的不断增加,对降水预报准确性的要求也越来越高。
WRF(Weather Research andForecasting Model)模式作为一种广泛应用于气象领域的数值天气预报模式,具有较高的时空分辨率和可配置性,对研究降水预报提供了重要工具。
本文通过对WRF模式中不同的云微物理参数化方案和水平分辨率进行对比实验,探究其对降水预报效果的影响。
1. 引言降水是地球上水循环的重要组成部分,对社会经济、农业灾害和自然生态等方面产生重要影响。
因此,准确预报降水是气象预报的关键之一。
随着计算机技术和观测技术的发展,数值天气预报模式成为预报员进行预报的重要工具之一。
WRF模式作为其中一种广泛应用的数值天气预报模式,具有很高的时空分辨率和可配置性,受到广泛关注。
2. WRF模式简介WRF模式是由美国国家中心大气研究所(NCAR)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)等合作开发的一种数值天气预报模式。
该模式基于非静力学的原理,通过将大气物理方程和状态方程等进行离散化和数值解算,模拟大气的动力和热力过程,从而实现对天气和气候的预报。
3. 云微物理参数化方案对降水预报的影响云微物理参数化方案是模拟云和降水过程中云粒子增长和降水发展等微物理过程的关键。
WRF模式中常用的云微物理参数化方案有Lin(1983)、WDM5(Hong and Pan,1996)和WDM6(Hong and Lim,2006)等。
不同的参数化方案对降水预报的影响差别较大。
4. 水平分辨率对降水预报的影响水平分辨率是模拟气象过程中格点的大小,也是模拟精度的重要指标。
较高的水平分辨率可以更好地模拟地形和对流,对降水预报效果有积极的影响。
但是,高水平分辨率下需要更高的计算资源,计算成本较高。
5. 对比实验设计及结果分析本文通过设置不同云微物理参数化方案和水平分辨率进行WRF模式的对比实验,以探究其对降水预报效果的影响。
山洪预警WRF模式不同物理方案组合对比试验陈超君;李俊【摘要】To obtain the optimal combination of physical schemes for the forecast of mountain torrent disaster precipitation, on the basis of WRF model, the historic mountain flood process occurred in Yangtze River Basin was simulated by using different combinations of physical schemes, and the results were compared, analyzed and checked. The forecast ability for precipitation of all magnitudes using different combinations was evaluated by TS verification and an optimal physical process was obtained. It shows that the simulated rainfall gets the most close to observed data when the micro-physical parameter adopts WSM6 and the convection parameter adopts Kfeta, so this scheme is the most stable. It demonstrates that the reasonable selection of combination of physical schemes is the key to gaining better forecast results.%为了获得致灾山洪降水预报的最佳物理方案组合,基于WRF模式,采用不同物理方案组合对长江流域历史山洪过程,进行了对比试验和检验。
高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)推荐项目公示项目名称:雷电放电机理及其与雷暴云动力-微物理过程的耦合效应研究推荐单位:南京信息工程大学项目简介:雷电是一种高电压、大电流、强电磁辐射大气放电事件,也是一种重要的天气灾害,如何认知雷电的各种特征以及发展雷暴预警预报技术是我国经济社会发展和防灾减灾所面临的重大科学技术课题。
本项目从我国防灾减灾重大需求出发,围绕国际雷电科学技术研究前沿,系统开展了雷暴电活动探测、机理以及灾害预警的新方法和新技术研究,取得如下重要成果:首次揭示了有耗地表和复杂地形地貌对不同频段雷电电磁波传播的影响机制。
雷电电磁辐射与传播效应是地基雷电定位和放电参数反演、以及雷电放电机理研究的基础。
首次建立了适用于解决多频段雷电电磁场计算问题的变网格三维FDTD算法,同时创新性地将C-R 算法推广到了不同介质之间的混合传播路径情况,系统性地解决了多频段雷电电磁辐射与传播问题,为地基雷电定位技术发展和雷电放电参数的反演奠定了基础。
自主发展多种雷电探测的新方法和新技术,推进了对雷电物理机制的科学认识。
研制了多频段高精度雷电探测定位系统,实现了对雷电射频辐射源的三维高分辨率成像。
自主研发了高分辨率无狭缝光栅摄谱仪及高速摄像系统,对闪电等离子体通道热力学传输特性进行了观测,并在国际上首次探测到球状闪电,揭示了球状闪电的发生机理,央视新闻联播于2014年1月30日进行了1分钟的报道。
提出了雷暴电活动与云动力-微物理耦合效应的新认知。
在雷暴云模式中实现了全闪的再现模拟能力,并给出了闪电的高分辨率精细化模拟。
结合云微物理过程以及起、放电的最新认知,不断优化雷暴云起、放电模式。
揭示了雷暴复杂电荷结构的形成机理,给出了各种闪电放电形成的有利电环境特征,并提出了闪电放电对雷暴云电环境重置的新观点。
开发了性能稳定的雷电临近预警系统,服务于国家与社会发展重大需求。
针对国内缺乏雷电临近预警业务系统的现状和迫切需求,结合模式工作基础,研究了雷电活动与雷暴宏、微观参量之间的相互关系,融合了多种类型和不同时空尺度的气象资料,攻克了多源数据资料综合分析的技术难点,建立了雷电活动临近预警的新思路和新方法,集成了三维实时可视化雷暴预警预报平台,实现了对雷电活动发生概率、移动趋势、重点区域雷电危害等级的临近预警。
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朱格利;林万涛;曹艳华【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2014(038)003【摘要】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.【总页数】11页(P513-523)【作者】朱格利;林万涛;曹艳华【作者单位】中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029;华北电力大学数理系,北京102206;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029;华北电力大学数理系,北京102206【正文语种】中文【中图分类】P456.7【相关文献】1.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 [J], 董昊;徐海明;罗亚丽2.WRF模式不同云微物理参数化方案及水平分辨率对降水预报效果的影响 [J], 黄海波;陈春艳;朱雯娜3.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 [J], 陈浩伟;郑益群;曾新民;艾凯4.WRF模式中不同边界层及云微物理方案对两次黄海海雾个例数值模拟的影响 [J], 饶莉娟; 高山红; 张恺5.一次梅雨锋暴雨过程数值模拟的云微物理参数化敏感性研究 [J], 周志敏;崔春光;胡扬;康兆萍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
WRF模式对翁源一次特大暴雨过程的模拟分析
赵亮巨;高翠翠;陈浩伟;汤蓬辉;黄少忠
【期刊名称】《广东气象》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】采用中尺度数值模式WRF对2010年5月6日翁源发生的特大暴雨过程进行数值模拟研究,结果表明:模式成功地模拟出翁源24 h累计积雨量和前2个强降水阶段的落区和量级,但在第3阶段出现漏报;充沛的水汽含量、持续的水汽输送、强烈的水汽辐合、深厚的湿层以及850 hPa高能舌和中尺度能量锋的存在为强降水提供了良好的水汽和热力条件;低层西南气流明显减弱,中高层吹西北风,翁源处于水汽辐散区,热力条件转差是第3阶段模拟效果偏差的重要原因。
该次过程对流云发展旺盛,伸展高度高,具有暖云层剖面结构,属于积云为主的暖区暴雨过程。
【总页数】6页(P39-43)
【作者】赵亮巨;高翠翠;陈浩伟;汤蓬辉;黄少忠
【作者单位】翁源县气象局;韶关市气象局
【正文语种】中文
【中图分类】P44
【相关文献】
1.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
2.云南一次致灾暴雨过程WRF模式模拟分析
3.WRF模式不同集合预报方案
对一次大范围暴雨过程的模拟研究4.应用WRF模式对江西一次暴雨过程的模拟分析5.WRF模式对2013年7月四川盆地一次暴雨过程的数值模拟
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