基于wrf模式的海面湍流通量参数化方案的研究

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1、张滢滢，沈新勇，高志球．２０１１．基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方法的研究［Ｊ］．大气科学，３５（４）：７６７－７７６．ＺｈａｎｇＹｉｎｇｙｉｎｇ，ＳｈｅｎＸｉｎｙｏｎｇ，ＧａｏＺｈｉｑｉｕ．２０１１．Ａｉｒ－ｓｅａｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｕｘｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｉｎｔｈｅＷＲＦｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＳｃｉ－ｅｎｃｅｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），３５（４）：７６７－７７６．基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方案的研究张滢滢１，２沈新勇１高志球２１南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室，南京２１００４４２中国科学

2、院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室，北京１０００２９摘要中尺度数值模拟结果特别是高影响天气的精细预报对近地层动量和热量通量极为敏感，因此近地层湍流通量参数化方案一直是大气科学研究中一个十分重要的课题。以ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ观测试验资料为基础，本文将湍流通量参数化方案模块从天气研究预报（ＷＲＦ）模式中提取出来，与最新研发的湍流通量参数化方案（即ＬＧＬＣ方案）进行对比测试分析。结果表明，由于算法本身的精确性且区分了热力粗糙度和动力粗糙度，ＬＧＬＣ得出的风应力、感热通量、潜热通量的模拟结果与ＷＲＦ方案得出的结果相比，普遍与真实值更接近，特别是风应力和潜热通量的模拟结果相比ＷＲＦ方

3、案的模拟有了显著的提高。同时ＬＧＬＣ为非迭代方案，相比ＷＲＦ中的迭代方案能够节省可观的ＣＰＵ时间。该离线测试结果为将来把ＬＧＬＣ方案放入模式中去进行在线测试，奠定了基础。关键词文章编号湍流通量参数化船测资料ＷＲＦ中图分类号文献标识码１００６９８９５（２０１１）０４０７６７１０Ｐ４０４ＡＡｉｒＳｅａＴｕｒｂｕｌｅｎｔＦｌｕｘＰａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅｓｉｎｔｈｅＷＲＦＭｏｄｅｌＺＨＡＮＧＹｉｎｇｙｉｎｇ１，２，ＳＨＥＮＸｉｎｙｏｎｇ１，ａｎｄＧＡＯＺｈｉｑｉｕ２１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＤｉｓａｓｔｅｒｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ

4、，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４４２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＢｏｕｎｄａｒｙＬａｙｅｒＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｕｂｔｌｅｆｏｒｅｃａｓｔｏｆｈｉｇｈ－ｉｍｐａｃｔｗｅａｔｈｅｒｅｖｅｎｔｓｂｙｔｈｅｍｅｓｏｓｃａｌｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｅｎｓ

5、ｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｍｅｎｔｕｍａｎｄｈｅａｔｆｌｕｘｅｓ，ｓｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｌｉａｂｌｅｓｕｒｆａｃｅｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｕｘｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｈａｓｂｅｅｎａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｕｂｊｅｃｔ．ＵｓｉｎｇｔｈｅＴｒｏｐｉｃａｌＯｃｅａｎ－ＧｌｏｂａｌＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＣｏｕｐｌｅｄＯｃｅａｎ－Ａｔｍｏｓ－ｐｈｅｒｅＲｅｓｐｏｎｓｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ（ＴＯＧＡＣＯＡＲＥ）ｄａｔａ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅＢｌａｃｋａｄａｒｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅＷｅａｔｈｅｒＲｅ－ｓｅａｒｃｈＦｏ

6、ｒｅｃａｓｔ（ＷＲＦ）ｍｏｄｅｌａｇａｉｎｓｔｔｈｅａｉｒ－ｓｅａｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｕｘｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒｅｃｅｎｔｌｙ（ｉ．ｅ．ＬＧＬＣｓｃｈｅｍｅ）．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｕｘｅｓａｒｅｂｅｔｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｅｗｓｃｈｅｍｅｔｈａｎｗｉｔｈｔｈｅＢｌａｃｋａｄａｒｓｃｈｅｍｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｔｈｅｗｉｎｄｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｌａｔｅｎｔｈｅａｔｆｌｕｘ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｎｅｗｓｃｈｅｍｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｅ－ｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ

7、ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＯｂｕｋｈｏｖｌｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅＲｉｃｈａｒｓｏｎｎｕｍｂｅｒａｎｄｔａｋｅｓａｃｃｏｕｎｔｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｄｙｎａｍｉｃｒｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｍａｌｒｏｕｇｈｎｅｓｓ．ＭｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅＬＧＬＣｓｃｈｅｍｅｉｓａｎｏｎ－ｉｔｅｒａｔｉｖｅｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄｃａｎｓａｖｅｍｏｒｅＣＰＵｔｉｍｅｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔ