台风“安比”是首个进入内蒙古的热带气旋,引发了该地区中东部的罕见致灾性大暴雨。本文利用中尺度数值预报模式(Weather Research Forecast,WRF)输出的模拟结果、美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(National Centers for Environm...台风“安比”是首个进入内蒙古的热带气旋,引发了该地区中东部的罕见致灾性大暴雨。本文利用中尺度数值预报模式(Weather Research Forecast,WRF)输出的模拟结果、美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)再分析资料、台风路径数据及常规观测资料等,对“安比”北上过程中的变性机制及其对内蒙古大暴雨天气的影响进行了分析。结果显示:大暴雨过程的大尺度环流背景是台风与中高纬西风带高空槽的相互作用,西风槽提供的冷空气与台风的暖湿气流交汇引发了此次大暴雨;在西风槽并入台风的过程中,冷空气自西向东楔入并向下扩散东移,产生强烈的冷平流,推动暖湿空气抬升,破坏了台风的正压暖心结构,并形成“东暖西冷”的不对称温度结构,导致台风变性为温带气旋;主要的降水区域位于MPV1正值区与MPV2负值区的重叠区,区域的对流不稳定和斜压不稳定能量积聚,促进强降水的发展;冷暖空气的交汇区出现强锋生作用,形成明显锋区,为大暴雨提供动力条件,锋生带附近有明显次级环流圈形成,锋前为上升气流,锋后为下沉气流,强降水区域对应上升气流最强区域。展开更多
利用WRF（Weather research and forecasting）中尺度气象模式结合MODIS资料反演的植被覆盖度，并同化东北半干旱区近地面气象要素，对夏季东北半干旱区的辐射和能量传输过程进行模拟，并用2009年通榆站6-8月份的通量观测资料进行验证...利用WRF（Weather research and forecasting）中尺度气象模式结合MODIS资料反演的植被覆盖度，并同化东北半干旱区近地面气象要素，对夏季东北半干旱区的辐射和能量传输过程进行模拟，并用2009年通榆站6-8月份的通量观测资料进行验证。结果表明：通榆站模拟的向上／向下短波、向上／向下长波辐射与观测值吻合较好，相关系数分别为：0．86、0．85、0．73和0．88，偏差Bias均在36．7w／m^2以下，潜热、感热和地表热通量密度观测日积分值分别占净辐射的28．8％、53．4％和3．4％。WRF模式也能较好地模拟出东北半干旱区夏季地表辐射与能量分量的区域分布特征。展开更多
黄土高原农田种植结构的改变对陆面能量和水分交换、区域蒸散发等产生影响,不同作物下垫面复杂的水热耦合机制在黄土高原陆-气相互作用中起着重要作用。本文利用陇东黄土高原2019-2021年共计34个月的观测数据,结合耦合了作物模块的通用...黄土高原农田种植结构的改变对陆面能量和水分交换、区域蒸散发等产生影响,不同作物下垫面复杂的水热耦合机制在黄土高原陆-气相互作用中起着重要作用。本文利用陇东黄土高原2019-2021年共计34个月的观测数据,结合耦合了作物模块的通用陆面模式(Community Land Model with BGC Biogeochemistry and prognostic crop,CLM5.0-BGCCROP)对黄土高原不同作物下垫面(冬小麦、玉米、苹果林地)的陆面特征进行离线单点模拟,以验证CLM5.0陆面过程模式在黄土高原农田地区的模拟能力,对比分析不同作物下垫面土壤温湿度和地表能量通量的差异。结果表明:(1)CLM5.0对土壤温湿度特征的模拟效果较好,平均均方根误差分别小于2.5℃和0.1 m^(3)·m^(-3),小麦地土壤温度模拟值偏高,玉米地和苹果林地土壤温度模拟存在冷偏差。生长期在旱期的冬小麦造成土壤干燥的程度大于玉米,苹果林地因根系丰富,吸收了更多的土壤水,使土壤整体更加干燥。(2)模拟偏差一部分是由于在模式中将作物下垫面设置为单一作物类型(冬小麦、玉米和苹果林地)时,高估(低估)了(非)生长期作物的叶面积指数,低估(高估)了地表反照率,高估(低估)了净辐射通量,更多(少)的能量转化为感热潜热。(3)另一部分偏差来自于农田不同的作物管理方式,如实际上作物收割后并不完全翻耕为裸土,模式高估了小麦地和玉米地收割后的土壤温度和土壤液态水含量;模式中没有地膜覆盖选项,导致玉米地土壤温度、土壤液态水含量模拟偏低,模拟平均偏差约-1.84℃和-0.058 m^(3)·m^(-3)。(4)冬小麦-玉米混合下垫面模拟试验能较好地模拟地表能量通量,净辐射、感热通量、潜热通量的模拟平均偏差分别为-6.13 W·m^(-2)、11.46 W·m^(-2)、-1.97 W·m^(-2)。在生长期内,冠层蒸腾作用占主导,随着作物叶面积指数的增加,感热通量减少,土壤温度降低,潜热通量增加,土壤液态水含量减少。展开更多
文摘台风“安比”是首个进入内蒙古的热带气旋,引发了该地区中东部的罕见致灾性大暴雨。本文利用中尺度数值预报模式(Weather Research Forecast,WRF)输出的模拟结果、美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)再分析资料、台风路径数据及常规观测资料等,对“安比”北上过程中的变性机制及其对内蒙古大暴雨天气的影响进行了分析。结果显示:大暴雨过程的大尺度环流背景是台风与中高纬西风带高空槽的相互作用,西风槽提供的冷空气与台风的暖湿气流交汇引发了此次大暴雨;在西风槽并入台风的过程中,冷空气自西向东楔入并向下扩散东移,产生强烈的冷平流,推动暖湿空气抬升,破坏了台风的正压暖心结构,并形成“东暖西冷”的不对称温度结构,导致台风变性为温带气旋;主要的降水区域位于MPV1正值区与MPV2负值区的重叠区,区域的对流不稳定和斜压不稳定能量积聚,促进强降水的发展;冷暖空气的交汇区出现强锋生作用,形成明显锋区,为大暴雨提供动力条件,锋生带附近有明显次级环流圈形成,锋前为上升气流,锋后为下沉气流,强降水区域对应上升气流最强区域。
文摘利用WRF（Weather research and forecasting）中尺度气象模式结合MODIS资料反演的植被覆盖度，并同化东北半干旱区近地面气象要素，对夏季东北半干旱区的辐射和能量传输过程进行模拟，并用2009年通榆站6-8月份的通量观测资料进行验证。结果表明：通榆站模拟的向上／向下短波、向上／向下长波辐射与观测值吻合较好，相关系数分别为：0．86、0．85、0．73和0．88，偏差Bias均在36．7w／m^2以下，潜热、感热和地表热通量密度观测日积分值分别占净辐射的28．8％、53．4％和3．4％。WRF模式也能较好地模拟出东北半干旱区夏季地表辐射与能量分量的区域分布特征。
文摘黄土高原农田种植结构的改变对陆面能量和水分交换、区域蒸散发等产生影响,不同作物下垫面复杂的水热耦合机制在黄土高原陆-气相互作用中起着重要作用。本文利用陇东黄土高原2019-2021年共计34个月的观测数据,结合耦合了作物模块的通用陆面模式(Community Land Model with BGC Biogeochemistry and prognostic crop,CLM5.0-BGCCROP)对黄土高原不同作物下垫面(冬小麦、玉米、苹果林地)的陆面特征进行离线单点模拟,以验证CLM5.0陆面过程模式在黄土高原农田地区的模拟能力,对比分析不同作物下垫面土壤温湿度和地表能量通量的差异。结果表明:(1)CLM5.0对土壤温湿度特征的模拟效果较好,平均均方根误差分别小于2.5℃和0.1 m^(3)·m^(-3),小麦地土壤温度模拟值偏高,玉米地和苹果林地土壤温度模拟存在冷偏差。生长期在旱期的冬小麦造成土壤干燥的程度大于玉米,苹果林地因根系丰富,吸收了更多的土壤水,使土壤整体更加干燥。(2)模拟偏差一部分是由于在模式中将作物下垫面设置为单一作物类型(冬小麦、玉米和苹果林地)时,高估(低估)了(非)生长期作物的叶面积指数,低估(高估)了地表反照率,高估(低估)了净辐射通量,更多(少)的能量转化为感热潜热。(3)另一部分偏差来自于农田不同的作物管理方式,如实际上作物收割后并不完全翻耕为裸土,模式高估了小麦地和玉米地收割后的土壤温度和土壤液态水含量;模式中没有地膜覆盖选项,导致玉米地土壤温度、土壤液态水含量模拟偏低,模拟平均偏差约-1.84℃和-0.058 m^(3)·m^(-3)。(4)冬小麦-玉米混合下垫面模拟试验能较好地模拟地表能量通量,净辐射、感热通量、潜热通量的模拟平均偏差分别为-6.13 W·m^(-2)、11.46 W·m^(-2)、-1.97 W·m^(-2)。在生长期内,冠层蒸腾作用占主导,随着作物叶面积指数的增加,感热通量减少,土壤温度降低,潜热通量增加,土壤液态水含量减少。
