准确的降水预报对山区小流域防洪减灾具有重要意义。选取浙南山区好溪流域典型降水场次,基于WRF(weather research and forecasting)模式,开展云微物理过程参数化方案和积云对流参数化方案敏感性分析,优选适用于好溪流域的物理过程参数...准确的降水预报对山区小流域防洪减灾具有重要意义。选取浙南山区好溪流域典型降水场次,基于WRF(weather research and forecasting)模式,开展云微物理过程参数化方案和积云对流参数化方案敏感性分析,优选适用于好溪流域的物理过程参数化组合方案,提高好溪流域降水预报精度。研究结果表明:云微物理过程和积云对流参数化过程的方案选择及组合对降水预报影响显著,然而没有某一种组合方案的模拟效果对于所有场次的降水都是最佳的;综合考虑所有的典型降水场次,当云微物理参数化方案选择Lin(Purdue Lin)方案、积云对流过程参数化方案选择KF(Kain-Fritsch)方案时,降水预报精度最高。展开更多
WRF(weather research and forecasting)模式中参数化方案的选择与近地面风场的仿真模拟结果关系密切。为解决新疆北部不同地形地区风场模拟准确性的问题,采用WRF中尺度气象模式,探究4类参数化方案(边界层、微物理、陆面过程、近地面层...WRF(weather research and forecasting)模式中参数化方案的选择与近地面风场的仿真模拟结果关系密切。为解决新疆北部不同地形地区风场模拟准确性的问题,采用WRF中尺度气象模式,探究4类参数化方案(边界层、微物理、陆面过程、近地面层)以及次网格地形方案对新疆北部不同地形地区风场模拟结果的影响。结果表明:每组试验均能模拟出风速的变化趋势;陆面过程RUC(rapid update cycle)方案和微物理Lin(Purdue Lin)方案对平原地区模拟结果较好,陆面过程Noah方案和微物理WSM6(WRF single moment 6 class)方案对山区地形模拟结果较好,且对于平原和山谷地形,次网格地形方案对模拟地区均能起到较好的修正作用。展开更多
基于中尺度气象数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),分别对我国广东、浙江、山东这3个近海典型风能资源储备区域进行了45组物理参数化方案组合连续1 M的敏感性试验,对试验中多要素的模拟结果进行综合评估,分别确定了适用于...基于中尺度气象数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),分别对我国广东、浙江、山东这3个近海典型风能资源储备区域进行了45组物理参数化方案组合连续1 M的敏感性试验,对试验中多要素的模拟结果进行综合评估,分别确定了适用于3个风能资源储备区各自排名前3的物理参数化方案组合,并对其模拟性能较优的原因进行分析。为了测试3个风能资源储备区筛选得到的物理参数化方案组合的适用性,利用不同于敏感性试验时段的模拟结果,结合海上测风塔和海洋气象站的实测数据开展进一步评估。结果表明,优选得到的物理参数化方案组合具有较好的适用性,其对近海的风速模拟性能较优,具有实际业务应用价值。展开更多
区域气候模式对高原降水模拟存在系统性高估。该文从热力学角度考虑了局地(小尺度)地形对陆气过程的影响,以提高区域气候模式高原降水模拟能力。通过在天气研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式陆面过程模块耦合地形...区域气候模式对高原降水模拟存在系统性高估。该文从热力学角度考虑了局地(小尺度)地形对陆气过程的影响,以提高区域气候模式高原降水模拟能力。通过在天气研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式陆面过程模块耦合地形热力效应方案,将二维地形太阳辐射方案改进为三维地形太阳辐射方案,根据山区太阳辐射理论对太阳辐射直射、辐射散射、地形反射过程进行改进,得到改进方案;基于改进方案在亚东河谷开展高分辨率WRF模式降水模拟研究。结果表明:采用改进方案模拟的太阳辐射、降水结果与实测结果更接近,能够降低河谷降水高估的现象。改进方案能够体现出更多地形变化对地表辐射分布的影响:日间,山体坡面由于接收更多辐射得到加热(0.09~0.20℃),产生上升气流,在坡面形成更强上坡风(0.02~0.08 m/s),将河谷水汽携带到坡面以上,水汽在坡面以上区域爬升并形成降水,导致河谷区域降水减少(-4.54~-3.34 mm)、坡面以上区域降水增多(0.59~2.82 mm)。该研究对提高区域气候模式对山区降水的模拟效果具有重要意义。展开更多
风是近地层大气的主要物理量,也是影响林火蔓延的重要因素。本文以2020年“3·30”西昌森林火灾周围的近地面风场为研究对象,基于中尺度数值模式(Weather Research and Forecasting,WRF),采用6种边界层方案进行敏感性实验。结果表明...风是近地层大气的主要物理量,也是影响林火蔓延的重要因素。本文以2020年“3·30”西昌森林火灾周围的近地面风场为研究对象,基于中尺度数值模式(Weather Research and Forecasting,WRF),采用6种边界层方案进行敏感性实验。结果表明,YSU和Shin-Hong方案对凉山10 m风速模拟误差最小,YSU和MYNN3方案对凉山10 m风向模拟误差最小;YSU和Shin-Hong方案能模拟出西昌火灾区风场分布以及风向转变;在西昌站点YSU方案模拟的边界层结构最接近观测值,能较好地表现边界层内动力和热力结构。展开更多
中尺度气象模式对风场的预报效果与参数化方案的适应性紧密相关。以内蒙古高原丘陵地形、江苏平缓的海陆交界地形2种典型下垫面试验风电场为模拟区域,分别用WRFV3.2(Weather Research and Forecast Model)模式自带的6种物理过程参数化...中尺度气象模式对风场的预报效果与参数化方案的适应性紧密相关。以内蒙古高原丘陵地形、江苏平缓的海陆交界地形2种典型下垫面试验风电场为模拟区域,分别用WRFV3.2(Weather Research and Forecast Model)模式自带的6种物理过程参数化组合方案预报了2010年1月和7月两个风电场区域的风速和风向,对比分析了参数化组合方案差异对风场预报的影响。结果表明:①内蒙古试验区,边界层MRF方案描述的边界层结构较MYJ方案合理;微物理方案WSM3在夏季的风速预报能力优于WSM6,而冬季相反;复杂地形区域的风场预报需考虑陆面过程参数化方案,尤其是夏季降水发生后,陆面过程对于边界层结构的影响增大,选用Noah优于无陆面过程。②江苏试验区,边界层MRF方案描述的边界层结构较MYJ方案合理;1月陆面过程RUC方案优于陆面热量扩散和Noah;7月陆面热量扩散方案优于RUC和Noah。③风向预报6个方案的预报风向统计与实际记录风向统计有较好的一致性,风向概率分布相似,盛行风向一致且稳定。展开更多
本文利用中尺度模式WRF(weather research and forecasting)模拟了2016年干季和湿季高黎贡山南段(腾冲—保山地区)山谷风环流,分析YSU、MYJ、MYNN3、ACM2和BouLac五种边界层参数化方案在高黎贡山复杂下垫面的适用性。研究结果表明YSU方...本文利用中尺度模式WRF(weather research and forecasting)模拟了2016年干季和湿季高黎贡山南段(腾冲—保山地区)山谷风环流,分析YSU、MYJ、MYNN3、ACM2和BouLac五种边界层参数化方案在高黎贡山复杂下垫面的适用性。研究结果表明YSU方案对温度模拟的效果最好;ACM2模拟的风速平均绝对误差最小;MYNN3方案模拟的风向绝对误差最小,YSU方案和MYJ方案模拟的风向日变化趋势与观测更加一致。高黎贡山南段地区上午09时(北京时,下同)出现谷风环流,夜间19时转为山风环流。白天多为偏南风,夜间为偏北风和偏西风。白天山顶气流辐合而山谷气流辐散,夜间相反。白天风速大于夜间。干季西风风力较弱,有利于低层局地环流的发展;而湿季受较强的偏东背景风影响时,局地环流的发展受到抑制,边界层高度也就低于干季。干季西风遇到高黎贡山,在西坡下沉并形成涡旋,西侧湍流混合充分,边界层高度高;湿季偏东风使高黎贡山西侧谷风减弱,腾冲与保山的边界层高度相差不大。展开更多
精准的风速预报是风电功率预测的基础,风场的预报评估是提升风电功率预测水平的有效途径之一。基于中尺度数值天气预报模式(weather research and forecast,WRF),采用风险评分、相关系数及均方根误差等定量分析指标,结合西北电网数值预...精准的风速预报是风电功率预测的基础,风场的预报评估是提升风电功率预测水平的有效途径之一。基于中尺度数值天气预报模式(weather research and forecast,WRF),采用风险评分、相关系数及均方根误差等定量分析指标,结合西北电网数值预报结果,开展6种大气边界层参数化方案的适用性研究。结果表明:YSU(Yonsei University)方案预报的地面纬向风平均相关系数最高为0.87、均方根误差最低仅1.0 m/s,且地面经向风、850 hPa和500 hPa高度场、以及500 hPa风速预报效果均最优,是提升西北电网风场预报的最优边界层方案。本研究为西北电网风场(以及其他气象要素)预报效果的提升指明了方向。展开更多
文摘准确的降水预报对山区小流域防洪减灾具有重要意义。选取浙南山区好溪流域典型降水场次,基于WRF(weather research and forecasting)模式,开展云微物理过程参数化方案和积云对流参数化方案敏感性分析,优选适用于好溪流域的物理过程参数化组合方案,提高好溪流域降水预报精度。研究结果表明:云微物理过程和积云对流参数化过程的方案选择及组合对降水预报影响显著,然而没有某一种组合方案的模拟效果对于所有场次的降水都是最佳的;综合考虑所有的典型降水场次,当云微物理参数化方案选择Lin(Purdue Lin)方案、积云对流过程参数化方案选择KF(Kain-Fritsch)方案时,降水预报精度最高。
文摘WRF(weather research and forecasting)模式中参数化方案的选择与近地面风场的仿真模拟结果关系密切。为解决新疆北部不同地形地区风场模拟准确性的问题,采用WRF中尺度气象模式,探究4类参数化方案(边界层、微物理、陆面过程、近地面层)以及次网格地形方案对新疆北部不同地形地区风场模拟结果的影响。结果表明:每组试验均能模拟出风速的变化趋势;陆面过程RUC(rapid update cycle)方案和微物理Lin(Purdue Lin)方案对平原地区模拟结果较好,陆面过程Noah方案和微物理WSM6(WRF single moment 6 class)方案对山区地形模拟结果较好,且对于平原和山谷地形,次网格地形方案对模拟地区均能起到较好的修正作用。
文摘基于中尺度气象数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),分别对我国广东、浙江、山东这3个近海典型风能资源储备区域进行了45组物理参数化方案组合连续1 M的敏感性试验,对试验中多要素的模拟结果进行综合评估,分别确定了适用于3个风能资源储备区各自排名前3的物理参数化方案组合,并对其模拟性能较优的原因进行分析。为了测试3个风能资源储备区筛选得到的物理参数化方案组合的适用性,利用不同于敏感性试验时段的模拟结果,结合海上测风塔和海洋气象站的实测数据开展进一步评估。结果表明,优选得到的物理参数化方案组合具有较好的适用性,其对近海的风速模拟性能较优,具有实际业务应用价值。
文摘区域气候模式对高原降水模拟存在系统性高估。该文从热力学角度考虑了局地(小尺度)地形对陆气过程的影响,以提高区域气候模式高原降水模拟能力。通过在天气研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式陆面过程模块耦合地形热力效应方案,将二维地形太阳辐射方案改进为三维地形太阳辐射方案,根据山区太阳辐射理论对太阳辐射直射、辐射散射、地形反射过程进行改进,得到改进方案;基于改进方案在亚东河谷开展高分辨率WRF模式降水模拟研究。结果表明:采用改进方案模拟的太阳辐射、降水结果与实测结果更接近,能够降低河谷降水高估的现象。改进方案能够体现出更多地形变化对地表辐射分布的影响:日间,山体坡面由于接收更多辐射得到加热(0.09~0.20℃),产生上升气流,在坡面形成更强上坡风(0.02~0.08 m/s),将河谷水汽携带到坡面以上,水汽在坡面以上区域爬升并形成降水,导致河谷区域降水减少(-4.54~-3.34 mm)、坡面以上区域降水增多(0.59~2.82 mm)。该研究对提高区域气候模式对山区降水的模拟效果具有重要意义。
文摘风是近地层大气的主要物理量,也是影响林火蔓延的重要因素。本文以2020年“3·30”西昌森林火灾周围的近地面风场为研究对象,基于中尺度数值模式(Weather Research and Forecasting,WRF),采用6种边界层方案进行敏感性实验。结果表明,YSU和Shin-Hong方案对凉山10 m风速模拟误差最小,YSU和MYNN3方案对凉山10 m风向模拟误差最小;YSU和Shin-Hong方案能模拟出西昌火灾区风场分布以及风向转变;在西昌站点YSU方案模拟的边界层结构最接近观测值,能较好地表现边界层内动力和热力结构。
文摘中尺度气象模式对风场的预报效果与参数化方案的适应性紧密相关。以内蒙古高原丘陵地形、江苏平缓的海陆交界地形2种典型下垫面试验风电场为模拟区域,分别用WRFV3.2(Weather Research and Forecast Model)模式自带的6种物理过程参数化组合方案预报了2010年1月和7月两个风电场区域的风速和风向,对比分析了参数化组合方案差异对风场预报的影响。结果表明:①内蒙古试验区,边界层MRF方案描述的边界层结构较MYJ方案合理;微物理方案WSM3在夏季的风速预报能力优于WSM6,而冬季相反;复杂地形区域的风场预报需考虑陆面过程参数化方案,尤其是夏季降水发生后,陆面过程对于边界层结构的影响增大,选用Noah优于无陆面过程。②江苏试验区,边界层MRF方案描述的边界层结构较MYJ方案合理;1月陆面过程RUC方案优于陆面热量扩散和Noah;7月陆面热量扩散方案优于RUC和Noah。③风向预报6个方案的预报风向统计与实际记录风向统计有较好的一致性,风向概率分布相似,盛行风向一致且稳定。
文摘本文利用中尺度模式WRF(weather research and forecasting)模拟了2016年干季和湿季高黎贡山南段(腾冲—保山地区)山谷风环流,分析YSU、MYJ、MYNN3、ACM2和BouLac五种边界层参数化方案在高黎贡山复杂下垫面的适用性。研究结果表明YSU方案对温度模拟的效果最好;ACM2模拟的风速平均绝对误差最小;MYNN3方案模拟的风向绝对误差最小,YSU方案和MYJ方案模拟的风向日变化趋势与观测更加一致。高黎贡山南段地区上午09时(北京时,下同)出现谷风环流,夜间19时转为山风环流。白天多为偏南风,夜间为偏北风和偏西风。白天山顶气流辐合而山谷气流辐散,夜间相反。白天风速大于夜间。干季西风风力较弱,有利于低层局地环流的发展;而湿季受较强的偏东背景风影响时,局地环流的发展受到抑制,边界层高度也就低于干季。干季西风遇到高黎贡山,在西坡下沉并形成涡旋,西侧湍流混合充分,边界层高度高;湿季偏东风使高黎贡山西侧谷风减弱,腾冲与保山的边界层高度相差不大。
文摘精准的风速预报是风电功率预测的基础,风场的预报评估是提升风电功率预测水平的有效途径之一。基于中尺度数值天气预报模式(weather research and forecast,WRF),采用风险评分、相关系数及均方根误差等定量分析指标,结合西北电网数值预报结果,开展6种大气边界层参数化方案的适用性研究。结果表明:YSU(Yonsei University)方案预报的地面纬向风平均相关系数最高为0.87、均方根误差最低仅1.0 m/s,且地面经向风、850 hPa和500 hPa高度场、以及500 hPa风速预报效果均最优,是提升西北电网风场预报的最优边界层方案。本研究为西北电网风场(以及其他气象要素)预报效果的提升指明了方向。
