TJ-WRF逐时地面太阳辐射的预报订正

利用中尺度数值模式TJ-WRF对2012年1月9日至2月29日逐时地面太阳辐射通量进行了模拟,评估了模式预报效果并对其进行统计订正。结果表明,TJ-WRF模式对地面太阳辐射具备一定的模拟能力,预报值与实测值的相关系数为0.83 1,其中,晴天预报效果最好,相关系数高达0.978;云量预报的准确度及未考虑气溶胶的影响是导致模式误差的主要原因,建立TJ-WRF预报值与实测值的差值和气象要素模拟量之间的关系实现对地面辐射预报的订正效果最佳,订正后相对均方根误差降到24.75%,平均绝对百分比误差为19.34%。

TJ-WRF模式对天津地区暴雨和台风个例亮温检验

利用辐射亮温模式对天津地区中尺度预报模式的预报效果进行了检验,分别计算了2012年7月21日和25日天津地区的暴雨过程、8月3—4日台风过程的初始场及预报场的云顶亮温,并与实时卫星观测的亮温进行了比较。结果表明:在有云的区域,TJ-WRF模式模拟的亮温比卫星实况观测的亮温偏高,模式模拟的云覆盖范围偏小,表明天津地区数值预报模式模拟的对流强度偏弱,云未发展到应有的高度;在晴空区域,TJ-WRF模式模拟的亮温也比实况偏高,说明模式模拟的地面温度偏高。TJ-WRF模式对台风路径的模拟效果较好,且模拟的台风中心位置与实况较一致。

海风锋在渤海西岸局地暴雨过程中的作用

利用常规观测资料、地面加密自动站资料、多普勒雷达观测资料及中尺度TJ-WRF模式输出资料,对2009年7月6日天津宁河地区出现的暴雨天气过程进行了分析,重点分析了渤海湾海风锋对沿岸局地暴雨的触发机理。结果表明:此次局地暴雨过程是在有利天气背景条件下发生的,暴雨发生地存在局地层结不稳定和较好的水汽条件。海风锋本身有一辐合抬升区,区域内有弱对流存在;当海风锋移到局地存在层结不稳定且水汽充足的区域,其抬升区的辐合上升运动迅速加强,从而触发该地区雷暴的新生发展;海风锋与迎面移来的雷暴相遇,会对雷暴的加速发展起到加强作用。利用中尺度WRF模式输出资料进行分析看到,两条辐合线相交处易激发出强雷暴,雷暴出现在近地层大气暖干区的北端、湿空气的交汇处;海风锋对雷暴的新生发展有明显的触发抬升作用。

天津地区城市热岛环流与海风环流相互作用的研究

利用中尺度数值模式(TJ-WRF)模拟资料及天津加密自动气象站资料等,选取几个典型天气过程(城区附近局地强雷暴天气过程、受海风影响明显的无天气过程)个例,分析研究天津城市热岛环流与海风环流的空间结构特征及相互作用;重点对城市热岛环流与海风环流相互作用触发局地强雷暴的机制进行分析。结果表明:城市热岛环流的伸展高度基本在800 hPa附近、空间范围约为20 km、环流内有弱的辐合上升;海风环流的伸展高度在800~750 hPa、空间范围40~60 km,海风环流前沿海风锋的伸展高度为950~900 hPa,垂直上升速度平均为0.2 m·s^(-1),略强于城市热岛环流。海风环流对城市热岛环流有明显消弱作用,城市热岛环流对海风环流有一定的阻挡作用,其阻挡的程度与城市热岛环流强度有关。随海风环流向内陆推进,海风环流与城市热岛环流相遇出现叠加,叠加后的辐合上升运动明显加强,最大上升速度可达0.6 m·s^(-1),并在不稳定天气形势条件下能触发局地强雷暴天气的出现。

城市热岛与海风锋叠加作用对一次局地强降水的影响

利用常规观测资料、天津255 m气象塔资料、多普勒雷达资料和VDRAS反演资料及中尺度TJ-WRF模式输出资料,对2010年8月16日天津城区出现的一次局地强降水过程进行分析,重点分析了城市热岛与海风锋叠加作用对此次局地强降水的触发机制。结果表明:此次局地强降水发生在低层槽后弱的反环流条件下,具有明显的γ中尺度对流降水特征;城市热岛效应能造成局地的热力不均匀,这对形成地面中尺度辐合线非常有利。海风锋由岸边向市区移动中与中尺度辐合线相遇,能激发局地不稳定能量的释放,从而产生强对流天气。城市热岛对海风锋的移动有明显阻挡作用;当海风锋移到城市热岛效应明显区域附近时,其后侧气流会出现明显分支绕流和爬升现象,而且两者相遇处的辐合上升运动会迅速加强.这为该地不稳定能量的释放及雷暴的发生发展提供了有利的动力热力条件。中尺度TJ-WRF模式可以很好地模拟出这一现象。