基于wrf-les模式的中小尺度数值天气模拟

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1、硕士学位论文基于WRF-LES模式的中小尺度数值天气模拟研究生姓名：余梁导师姓名：蒋立辉教授2015年6月7日分类号：P435密级：公开UDC：656.7学号：1203040中国民航大学硕士学位论文基于WRF-LES模式的中小尺度数值天气模拟研究生姓名：余梁导师姓名：蒋立辉教授申请学位类别：工程硕士学科专业名称：交通运输工程所在院系：空中交通管理学院论文答辩日期：2015年6月7日2015年6月7日MesoscaleNumericalSimulationBasedonWRF-LESModelADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversity

2、ofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYuLiangSupervisedbyProf.JiangLi-huiCollegeofAirTrafficManagementCivilAviationUniversityofChinath7,June2015中国民航大学硕士学位论文摘要近年来中国的民航事业飞速发展，这对民航气象预报水平提出了新的更高要求。数值天气预报可以较好地解决气象探测设备的不足等一系列客观问题，同时能为气象预报部门提供更多的预报依据，是提高民航气象服务水平的有效手段，为民航事业的发展提供了有力的支持。WRF（T

3、heWeatherResearchAndForecastingModel）模式作为新一代的中尺度数值天气预报模式已经成为当前数值预报研究的主要工具和平台。LES（largeeddysimulation）模拟即大涡模拟是目前流体模拟研究的主要手段之一，在气象研究方面，LES模拟的基本思想也被广泛采纳。LES模拟的基本思想能较好的克服在直接数值模拟中遇到的计算量过大障碍，同时WRF模式的诸多特点使其可以作为LES模拟的稳定运行的平台，为构建LES模拟提供较为方便的条件。两者的结合使得在当前计算水平下，研究小尺度数值天气模拟成为可能。为了进一步加强降尺度数值天气预报的研究，本文研究了构建L

4、ES模拟所需的必要条件；探讨了在WRF模式下构建LES模拟的可行性，提出了构建WRF-LES模式的方案，并设计了相应的实验方案。通过多次实验，使得模式最终能够顺利稳定运行，并对模拟实验的效果进行了验证和分析；根据实验中遇到的具体问题，提出了相应的理论解释和依据。本研究的实验结果表明，在WRF模式下构建LES模拟是可行的；在特定的天气环境下，WRF-LES模拟可以稳定运行一段时间，且模拟结果是较为有效的，能够正确反映在小尺度条件下局部区域的某些气象因素（尤其是速度场）的变化情况。关键词：民航气象，数值天气模拟，WRF模式，LES模拟I中国民航大学硕士学位论文AbstractTherap

5、iddevelopmentofChina'scivilaviationinrecentyearsputforwardnewandhigherrequirementstocivilaviationmeteorologicalforecastservice.Numericalweatherpredictioncansolveaseriesofobjectivequestionssuchastheshortageofthemeteorologicalobservationequipmentandprovidemoresupporttotheweatherresearchandforecas

6、tdepartmentatthesametime,whichmakesitasaneffectivemeasuretoimprovethecivilaviationmeteorologicalservicesandprovidestrongsupportforthedevelopmentofcivilaviation.WRF（theWeatherResearchandForecastingModel）hasbecomethemainnumericalpredictionresearchtoolandplatform.Largeeddysimulationisoneofthemainm

7、eansoffluidsimulation,inmeteorologicalresearch,thebasicideaofLEShasbeenwidelyadopted.Thebasicthoughtsoflargeeddysimulationcanbetterovercometheproblemthattheamountofcalculationinthedirectnumericalsimulationisintoohuge.Atthesametime