1998年夏季我国异常洪涝区域气候的物理集合模拟

通过对MM5有限区域模式中的5种物理过程加以扰动、组合得到一个有19个成员的物理集合,并用其对1998年夏季发生在我国东部地区的异常洪涝天气气候特征进行了模拟研究。结果表明:相对于集合平均、高分辨率试验,集合概率预报有着最高的分辨力,这从一个方面验证了集合预报方法认为在数值天气预报中应该以概率的形式来认识大气状态的观点的合理性。另外,对不同的集合模拟质量检验方法,有较好表现的具体物理实现方案不尽相同,同时,模拟结果对扰动物理过程的敏感性分布有一些差异,但从统计意义来看:某些物理过程的扰动对模拟结果产生强扰动效应的频率更高一些及某些具体物理实现方案表现好的频率更高一些。

与飞机观测资料对比评估WRF微物理方案集合的模拟能力

使用WRF模式中的Morrison,WSM6,SBM,P3四种微物理方案的集合,模拟中尺度对流系统降水过程.研究发现不同的微物理方案模拟的对流云区液态含水量,冰水含量的垂直分布各不相同,而模拟的层状云区液态含水量,冰水含量的垂直分布结果相似.总的来说与其他方案相比,Morrison方案和集合平均的结果最接近观测值.我们也注意到在一些区域,所有成员均高估了液态含水量2-8倍,这也导致了在这些区域集合平均值与观测相比仍然有很大的差距.

不同对流参数化方案对1991年江淮暴雨的模拟对比

采用最新发布的区域气候模式RegCM3．1，分别引入Grell-AS、Grell-FC、Kuo和MIT-Emanuel 4种积云对流参数化方案，对1991年5～7月江淮地区暴雨进行模拟试验。从各月降水量的模拟来看，Grell—AS方案较好地模拟出了江淮暴雨的强度，尤其是对7月降水的强度和位置的模拟与观测非常接近；Grell—FC方案能较好地反映7月江淮暴雨的强度和位置，但对华南地区降水模拟一直显著偏强；Kuo方案能模拟大尺度降水的情况，但对强对流性降水模拟偏弱；MIT-Emanuel方案较好地反映了5月降水的空间形势，但各月降水的模拟都比观测强。从各区月平均降水的对比发现，Grell-AS和Kuo方案的模拟要优于Grell-FC和MIT-Emanuel方案。从降水的南北变动来看，Grell-AS方案较好地刻画了江淮地区雨带的强度和南北变动。高低空环流形势和整层水汽通量的分析表明，造成MIT-Emanuel方案降水模拟偏强的主要原因与水汽输送偏强有关。对4种积云对流参数化方案进行集合，其结果表明，物理过程集合方法能有效地减小物理过程参数化的不确定性对模拟结果的影响。