边界层方案对WRF3D模式夏季降水预报的影响分析

以华中区域中尺度业务模式WRF3D为平台,使用MYJ、ACM2边界层方案完成2012年7月的批量敏感试验,重点研究不同边界层方案对中国中东部地区夏季降水预报的影响。与高分辨率降水实况相比,白天(夜晚)的降水预报差异主要由降水面积(降水强度)决定,以MYJ方案在白天预报过大降水面积和ACM2方案在夜晚预报过强降水最为突出。对模式结果的进一步诊断表明,MYJ方案下的大面积降水由白天大范围启动积云对流方案形成隐式降水造成,而ACM2方案下的强降水与夜间更易激发云微物理方案形成过强显式降水有关。在此基础上,从边界层方案设计原理出发,指出不同方案下的垂直混合强度是导致降水预报差异的根本原因。

不同初值和降水方案对一次西南涡暴雨过程的中尺度模拟与分析

用GRAPES_meso数值模式和LAPS中尺度局地分析资料,对2.5 km和5 km两种分辨率,采用NCEP 3-class降水方案和2种混合降水方案,给定不同的spin up时间,设计18种组合方案,对2008年7月一次西南涡暴雨过程做数值模拟。在模拟可信的前提下,对西南涡暴雨的天气学成因进行分析。模拟试验表明,LAPS初值场经过3~6 h的spin up＂磨合＂,可获得比较协调的物理量场,NCEP 3-class方案用于2.5 km分辨率的模拟效果较好。模拟也表明,直接用NCEP再分析资料做初值场,较用以NCEP资料为背景场做实时中尺度观测资料融合的LAPS初值场,后者较前者模拟的中尺度对流雨团有改进,模拟的雨带与实况更接近,且模拟的垂直速度,在积分前4 h（spin up时间）有优势,改善了最初降水发生的动力结构。模拟结果的诊断计算与分析表明,该＂西南涡—切变线＂暴雨发生在以系统性上升运动为背景的高湿区中,由于中、小尺度重力波垂直运动而产生的中尺度对流性（雨团）降水。