基于WRF-LES的干旱湖区近地面风场模拟与敏感性研究

基于6层嵌套的WRF-ARW模式,在新疆博斯腾湖某湖岸地区进行了实际大气条件下的LES近地面风场数值模拟,并依据该地观探测资料开展了模拟结果的比对分析。为了探讨该地陆面特征对模拟结果的影响,分别针对地形分辨率、土壤湿度和地表粗糙度开展了敏感性试验。研究结果表明,在所关注的小尺度研究区域内,WRF-LES通过对大气边界层内大尺度湍涡的直接解析,相比于中尺度模拟,模拟结果更能体现出近地层风场的高度起伏性,进而提高数值模拟的真实性和准确性。为达到预期应用效果,WRF-LES需要与之相匹配的高分辨率的地形数据,此外土壤湿度数据会通过改变地表热通量分配来影响日间大尺度湍涡的发展,进而影响近地面风场模拟结果,而地表粗糙度对WRF-LES近地面风速模拟的影响则较为复杂。

新疆博斯腾湖湖陆风效应为主导的地面弱风预报方法

对新疆博斯腾湖东南陆地风场数据进行计算,结合博斯腾湖湖陆风效应初步建立夏半年各月风场日变化模型,得出风场日变化的4个典型时段。结果表明,博斯腾湖区域测站一致性系数和风场有较好的对应关系,一致性系数<50说明风向不稳定且风速较小,一致性系数>80说明风向趋于稳定且风速较大,弱风时段主要出现在日出日落前后,且持续2 h左右的时间。该方法为博斯腾湖东南地区弱风预报提供了思路,在稳定的高压脊形势下效果尤为明显。