不同分辨率对淮河流域连续暴雨过程影响的中尺度模拟试验.pdf

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1、第28卷第2期J0URNAL0F热TR带OPI气CAL象M学ETE报OROLOGYVb1．28．No．22012年04月Apr．，2012邓莲堂，史学丽，闰之辉．不同分辨率对淮河流域连续暴雨过程影响的中尺度模拟试验[J]．热带气象学报，2012，28(2)：167．176文章编号：1004．4965(2012)02．0167．10不同分辨率对淮河流域连续暴雨过程影响的中尺度模拟试验邓莲堂，史学丽2，闫之辉(1．国家数值预报中心，北京100081；2．国家气候中心，北京100081)摘要：利用NCAR和NOAA发展的新一代中尺度模式WRF(Wea

2、therResearchandForecast)，对2003年7月上旬发生在我国淮河流域三个连续暴雨过程(7月1—11日)进行了数值模拟试验，研究的重点是了解不同水平分辨率(45、30、20和10km)对wRF模拟结果的影响。模拟结果与观测的比较表明，WRF模式能够合理地模拟不同时段的降水带以及平均环流形势的分布特征，对于区域平均等压面上的物理量也有较好的模拟性能。不同分辨率的模拟结果比较表明：不同分辨率对降水的模拟效果影响较大，提高模式水平分辨率有助于预报效果的改善，但高分辨率模拟的降水强度偏强，空报偏多；不同分辨率对环流形势的模拟效果影响不

3、大，各个分辨率的低层风场误差都存在一个5～6天的波动，并向模式的中高层传播，传播速度约为3天。关键词：WRF模式；连续暴雨；分辨率；淮河流域中图分类号：P435文献标识码：ADoi：10．39698．issn．1004—4965．2012．02．003行不同模式分辨率的数值试验，认为模式水平分1引言辨率提高，降水量增大，虚假降水也增多。姜勇强等[5]利用MRM1模式研究表明，高分辨率模拟结对于有限区域的中尺度或气候模式来说，模果明显好于低分辨率的模拟结果，同时还指出模式的性能受到其自身一些特点的影nil(例如分辨式垂直坐标带来的误差可能抵消了水

4、平分辨率提率、物理过程以及边界嵌套等)，其中水平分辨率高带来的改善。周天军等【6]的研究指出，对于降在很大程度上影响着局地要素(尤其是降水、对流水预报而言，简单地提高水平分辨率，在格距大等)值的分布及强度，以及局地系统的发展【1】。齐于100km时效果是明显的，但格距小于100km艳军等【2】采用双向嵌套的非静力中尺度数值模式时就不太明显，在强调高分辨率的同时，还应考(MM5)，研究了1998年7月2o__23Et湖北省南虑各种物理过程参数化方案及相互作用。郭英香部的一次持续性特大暴雨过程，结果表明粗细网等【7】利用36、12和4km三种不同水

5、平分辨率的格均能较好地模拟出雨带的走向和变动以及武汉WRF模式对一次高原东部强降水过程进行研究，地区的暴雨中心，尤其是嵌套域(细网格)模拟的指出不能简单地下结论说在资料密度不变的情况降水强度比粗网格有明显改进，更接近观测结果。下，提高水平分辨率就一定能对强降水的模拟起扬建才等【3】也指出，提高模式水平分辨率对于降到积极的作用。寥洞贤】也指出，在一定资料条水预报结果有较大改进。李锁锁等【4]利用MM5件下，分辨率的提高应有一定限度，只有在不断模式对祁连山地区2002年7月的一次降水过程进收稿日期：2010—05-18；修订日期：2011-12—1

6、8资助项目：国家自然科学基金《我国梅雨锋暴雨物理结构的分析与模拟》课题(40875064)资助通讯作者：邓莲堂，男，江西省人，高级工程师，主要从事中尺度气象研究。E·mail：denglt@cma．gov．cn168热带气象学报28卷提高资料的精度和密度的条件下，不断提高分辨区域范围大致相当。对于不同分辨率，模式地形率才有意义。高度分布在东部的差别不大，在高原上有一定差WRF模式是美国大气研究中心(NCAR)和大别。45km的低分辨率地形比l0km的高分辨率气海洋局(NOAA)等多家研究部门及大学联合开地形平滑些，而且分辨率越高，高原上5000

7、m发的新一代中尺度数值模式WRF(Weather以上的区域越大，等值线分布越不平滑。ResearchandForecast)J。许多学者利用WRF模所有模拟试验，模式在垂直方向分层都是35式对我国的天气特征进行模拟和敏感性试验【1层，顶层气压为50hPa。模式采用欧拉质量坐标，"J。由于研究目的和关注点不同，这些研究工作采用RungeKutta的三阶时间积分方案。模式连采用的空间分辨率各不相同。不同水平分辨率对续积分时段为7月l一11日。WRF模式的模拟效果影响的研究并不多。模式试验采用的物理参数化方案分别为：微因此，本文的一个主要目的是针对淮

8、河一次物理过程采用Lin方案，RRTM长波辐射方案[1、连续暴雨，研究WRF模式采用不同分辨率对模Dudhia短波辐射方案【l、Monin-Obukh