公里级CMA_MESO模式FSS评分技术研究

本文研究计算CMA_MESO模式预报降水FSS(Fractions Skill Score)评分时,当其水平分辨率与观测降水不一致时,采取两种匹配方式统一分辨率,分析这两种方式得到的FSS评分结果是否有差异。针对3 km分辨率CMA_MESO模式6 h累积降水,选取5 km分辨率的观测降水,分别采取预报降水匹配观测降水分辨率,以及观测降水匹配预报降水分辨率两种方式,选择4种邻域尺度:5、25、51和105 km;4种降水阈值:0.1、4、13和25 mm,得到两组不同预报时效的FSS评分。通过分析发现:两组FSS评分结果没有显著差异。研究结果表明,当CMA_MESO模式预报降水水平分辨率与观测降水不一致时,可以将预报降水匹配到观测降水格点场,也可以将观测降水匹配到预报降水格点场,两种匹配方式对FSS评分结果没有影响。

基于大涡模拟对两类典型边界层参数化方案的评估分析

在WRF模式的三维动力框架和同一种外强迫下,基于大涡模拟结果对Yonsei University(YSU)和Mellor-Yamada-Janiic(MYJ)边界层参数化方案进行了评估。模式初始场由一个探空观测给定,模式的外强迫为观测得到随时间变化的地面感热、潜热通量及辐射传输模式得到的辐射冷却率。通过显式解析边界层的大涡模拟试验和采用边界层参数化方案的模拟试验结果表明,与大涡模拟结果相比,YSU方案模拟的混合偏强,MYJ方案偏弱;YSU方案模拟的边界层高度偏高,边界层内偏暖、偏干;MYJ方案模拟的边界层高度偏低,边界层内偏冷、偏湿。

第9章 边界层气象学100年进步

在过去的100年里,边界层气象学从以近地面观测为主的学科,发展为涵盖全球各种大气边界层(ABL)的领域。从一开始,研究人员就从不断扩展的学科--热力学、土壤和植物研究、流体动力学和湍流、云微物理学和气溶胶等汲取经验。为了研究颗粒物和痕量气体的扩散,研究范围向上扩大到包括整个ABL,之后研究延伸到在数值天气气候模式表征ABL(从1970-1980年代开始),并利用其他领域的发展带来的机会,包括大涡模拟(1970年代)、直接数值模拟(1990年代)和从地面、大气和空间中对边界层进行外场和远程采样的仪器。1940-1970年代,近地面通量廓线关系研究迅速发展,当时迅速发展的领域转向了晴朗天气对流边界层(CBL),尽管热带CBL研究可以追溯到1940年代。1980年代,ABL研究开始包括ABL与地面和云的相互作用,并出现了第一个ABL参数化方案;陆面和海面模式也蓬勃发展。随后几十年中,研究侧重于因天气气候模式的缺陷或不确定性而发现的更为复杂的ABL,包括稳定边界层、北极边界层、阴天边界层和非均匀地面(包括城市)上的ABL。最后进行了简要概述,总结了一些经验教训,并展望了未来。