WRF模式中不同积云对流参数化方案对比试验WRF模式中不同积云对流参数化方案对比试验.pdf

第31卷 第2期 高 原 山 地 气 象 研 究 V()I3lN()．2 2011年 6月 PlateauandMountainMeteorologyResearch Jun20ll 文章编号：1674—2184(2011)02—0018—08 WRF模式 中不同积云对流参数化方案对 比试验 屠妮妮，何光碧，张利红 (中国气象局成都高原气象研究所 ，成都 610072) 摘要：本文主要对基于WRF模式的快速同化系统 (RUC)中使用的积云对流参数化方案进行简单介绍，并对不同积云对流参 数化方案进行了典型个例降水预报的对比试验和检验。结果表明，总体预报效果以KF和GD方案较好，具体表现在雨区分 布及大暴雨中心强度，对流降水对总降水贡献，在中低层流场高低值系统分布，以及冷空气活动引起的变温正负中心强度及 位置，KF和GD方案模拟结果可以较好地反映观测实况 ，Ts评分结果也表明KF和GD方案在小级别降水预报中占有优势。 关键词：WRF模式 ；积云对流参数化 中图分类号：P413 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1674—2184·2011．02．003 计检验表明，两重区域均采用Grell方案预报效果相对较 引言 好 。 积云对流参数化问题是数值预报模式设计中的重要 WRF(WeatherResearchandForecast)模式系统是 由 问题之一，它对大尺度环流的预报起着重要的作用，能直 美国NCAR、NCEP和FSL／NOAA等多家研究部门和大学 接影响降水的预报。由于对流参数化方案是在有限的观 联合开发的新一代中尺度数值模式。模式采用全可压、 测和不完善的理论基础上形成的经验处理方法，其描述 非静力学方程，欧拉高度坐标及欧拉质量坐标两种坐标 能力有限，不同的积云对流参数化方案下模拟的降水具 系，水平格点采用 ArakawaC类格点。2009年成都 区域 有显著的差异，由于对流活动发生地的不同和触发对流 中心引进北京城市所稳定运行的基于 WRF模式的 RUC 运动的环境场差异，不同方案对暴雨发生时间、地点 、强 系统，目前该系统在成都区域中心运行稳定 ，并对汛期四 度的预报也是有差异的 ，黄安宁 等研究指出Grell 川降水有较好的预报，作为引进的系统，参数化方案及物 方案较 Kuo、Anthes—Kuo和 Betts—Mille积云对流参数 理过程并未做出适当调整，因此本文对 WRF模式使用的 化方案更适合中国东南部地 区夏季极端强降水 的模拟。 积云对流参数化方案进行简单介绍 ，并分析基于WRF模 陈静 等利用MM5模式针对夏季暴雨个例分析指出对 式的RUC系统采用不同积云对流参数化方案在四川预报效 流参数化方案和边界层方案对产生暴雨的水汽通量散 果，为业务运行模式对流参数化方案的确定提供依据 度、垂直速度 、不稳定层结的影响明显，并指出由多模式 1 模式介绍 物理参数化方案组合得到的集合预报可以改进单一确定 性预报结果不稳定的缺点。Isidora 等采用3种积云对 本文中采用基于WRF2．2的RUC系统，模式网格没 流参数方案、3种微物理方案、2种边界层方案的18种不 计为三重嵌套 (图1)，基本参数设置如下，区域中心点位 同组合方案对 8个夏季 MCS个例进行 了模拟 ，结果表 置为 104。E／30。N，水平格距分别为45Km、15Kni和5Km， 明，不同组合方案对不同个例不 同量级 的降水模拟，其 对应水平格点数分别为 134×121、166×130以及 148× ETS评分结果