利用MM5V3模式模拟大气波导产生的准确率分析

基于MM5V3中尺度天气预报模式建立了低空大气波导模拟平台,利用FNL再分析数据与GTS数据对东海海区大气波导分布进行了七个月的模拟。通过那霸、石垣和南大东岛3个站点的实测结果与模拟结果的比较,计算了波导发生的模拟准确率,统计分析了波导随时间的变化。结果表明,MM5V3模式能够较好的模拟出大气波导的产生和变化,尤其是模拟范围广、强度大的波导效果更好。

中尺度数值模式(MM5V3)在沈阳区域气象中心的试用

简单介绍了沈阳区域气象中心在微机上调试和试用中尺度数值模式 MM5 V3的情况 ,MM5 V3在前、后处理上使用 Fortran 90编程 ,与 MM5 V2有一定差别。利用T1 0 6 L1 9资料和常规探空报形成经、纬网格的初值预处理场和侧边界 ,代入模式前处理系统中。模式运行完毕后 ,预报产品直接进入 MICAPS、Vis5 d、Grads系统 ,进行图形显示。在 2 0 0 0年汛期试用中发现 ,MM5 V3对东北地区的强降水过程有一定的预报能力。预报评分表明 ,MM5 V3的降水预报结果和 MM5 V2互有优劣 ,总体来看 ,MM5 V3的预报质量略高于 MM5

青藏高原东北侧冰雹微物理过程模拟研究

以青藏高原东北侧及毗邻地区诱发冰雹灾害的东移短小切变线天气过程为研究背景,采用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云分档模式,用MM5V3中尺度气象模式提供冰雹云模拟研究所需的环境大气状况,模拟研究了冰雹形成和增长的微物理过程。结果表明:模式再现了当时冰雹、大风及暴雨的实况;中尺度水分和动力条件是冰雹形成和增长的重要因素,它们决定了冰雹云的强度和冰雹的大小;冰雹形成和增长过程中的微物理过程决定了冰雹云的消亡,冰雹在空中形成的潜热释放延长了降雹的时间;云中冰雹发生、增长的主要区域和云内上升气流配合良好,是防雹消雹的主要范围。

青藏高原东北边缘冰雹形成机理

"穴道"理论认为,冰雹云中存在冰雹形成和增长的"穴道"。本文以在青藏高原东北边缘及毗邻地区常诱发冰雹灾害的东移短小切变线天气过程为研究背景,采用三维冰雹云分档模式,用MM5V3中尺度气象模式提供冰雹云模拟研究所需的环境大气状况,模拟研究了各类冰雹形成和增长的过程。结果表明,温度、云中上升气流、水平风速零线和云中各类水成物、各类冰雹质粒的空间分布满足"穴道"理论描述的配置区域是冰雹颗粒含水量的大值范围。同时显示出了小冰粒子(D<1mm)、霰和雹胚(1mm<D<5mm)、小冰雹(5mm<D<10mm),在冰雹颗粒形成初期,在-30～-50℃高空存在另外一个大值区域,两个大值区域中间有明显的分割,表明了两个区域形成的微物理机制不同,证明了冰雹云中的"穴道"是冰雹形成和增长的有效区域,因此"穴道"区域也是人工防雹消雹的主要区域。

藉物理耗散技术改进强降水数值模拟的初步研究

利用PSU/NCAR非静力中尺度模式MM5V3,对影响我国北方一次非汛期突发性强降水过程实例,进行了三重嵌套模式区域采用若干不同降水方案(特别是采用显式微物理方案与积云对流参数化方案若干组合)的对比试验,在揭示物理耗散技术正是通过将模式水平扩散方案纠正到符合热力学第二定律的约束而使该中尺度模式的模拟精度和模拟质量获得明显提高的物理实质的同时,从一个侧面证实了数值模式引入第二定律对提高数值天气预报准确率的重要性。

陕北生态治理对当地降水影响的数值模拟

利用中尺度模式MM5V3.5模拟了陕北地区两种植被改进方案对一次降雨过程的敏感性试验,结果表明,陕北植被改善后,能够使区域性降雨的雨带北移,平均降水量增加,降雨时间延长。另外,还分别从环流、大气稳定性、水汽条件、垂直运动等四个方面对上述变化的机理进行了分析,认为植被治理使背景环流的气旋性增强,低层大气不稳定范围向北增强扩展,高空风场辐合汇集的水汽增多,同时垂直上升运动有所增强,导致局地雨带北移、降雨量增加、降雨时间延长。模拟结果同时表明,下垫面生态治理的范围和规模越大,上述影响也越显著。

灌溉在现代绿洲维持与发展中的重要作用

灌溉是荒漠绿洲农业发展的根本 ,没有灌溉就没有干旱区农业。本文运用美国NCAR的非静力平衡中尺度模式MM5V3,模拟了 1991年 8月 1日到 11日张掖绿洲地表感热、潜热通量和波文比 ,模拟结果表明此模式可以较好地反映张掖绿洲地表能量及水汽交换状况。同时模拟了当水源被截断后 ,地表感热、潜热通量及波文比随时间的变化 :潜热迅速下降 ,感热迅速上升 ,波文比绝对值也迅速增大。如不及时补充水 ,绿洲将最终退化为沙漠。模拟结果证明了 :①在我国西北干旱区有水才有绿洲 ,无水便成沙漠 ,水是绿洲的生命线 ,灌溉是现代绿洲维持与发展的基础 ;②绿洲一旦因缺水而退化为沙漠 。

祁连山冬季降雪个例模拟分析(Ⅱ):人工催化试验

利用部分改进了的中尺度模式MM5V3对2006年2月7~8日甘肃北部地区一次冷云降雪过程进行了人工催化的数值试验,研究加入人工冰晶对祁连山北坡地区冷性层云降雪的影响。进行了不同剂量和不同高度的催化试验,详细分析了催化后的微物理过程和动力热力过程的变化。结果表明：累积降雪中心的上风方含有过冷云水的区域为催化潜力区,催化后累积降雪中心雪量增加,增雪区周围出现分散的减雪区。过冷云水最多并且最缺乏冰晶粒子的层次具有很好的催化条件。加入人工冰晶后消耗了水汽和过冷云水,冰晶和雪的量值均有所增加,雪碰并冰晶过程、冰晶转化过程、凝华过程是雪增长的主要过程,相态变化引起的潜热增加导致升温和上升运动加强。这种变化同时使周围的垂直运动和水成物含量发生改变,周围的上升运动减弱,雪的含量减少,产生了减雪区。

中尺度模式MM5在山西预报业务中的应用

介绍了山西省气象台在微机上调试和试用中尺度数值模式MM5V3的情况,包括模式的特点,运行状况,以及对2002年汛期降水个例的预报检验,并对6月和9月的降水预报分量级评分,分析模式预报优劣。

MM5模式在高性能系统FreeBSD上的移植及其与RHAS 4的性能比较

MM5模式系统常被用在气象科研和天气预报当中,通常运行在商业版本的Unix/Linux系统上,对非商业版本的类Unix系统并不太友好。文章详细介绍了MM5V3.7在高性能免费Unix操作系统FreeBSD 6.0上的移植及其应注意的问题,并通过一个个例分别在FreeBSD 6.0和Red Hat Advanced Server 4(RHAS 4)上的运行来比较其效率。通过对比发现,FreeBSD的性能要比通常所用的Linux系统有较大的提高,这对于改善实际业务中的时间迫切性问题有很大的意义。