不同参数化方案下贵阳机场一次强雷雨过程的数值模拟
Numerical Simulation of a Severe Thunderstorm Process at Guiyang Airport under Different Parametric Schemes
DOI: 10.12677/ojns.2024.122041, PDF,   
作者: 杨新宇, 罗 阳, 张亚男：中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局，贵州 贵阳
关键词: WRF；参数化；强雷雨；贵阳机场；WRF； Parameterization； Severe Thunderstorm； Guiyang Airport
摘要: 本文利用WRF数值模式中不同参数化(主要在云微物理、积云对流、行星边界层)方案组合模拟贵阳机场2023年8月21日一次强雷雨过程，得出以下主要结论：垂直速度在强雷雨时段垂直结构基本一致，但是在弱阵性降水时不同组合方案垂直结构不一；在模拟累积降水时，整体四个方案模拟强雷雨和整个降水过程的降水量比实况降水保守得多，且随时间的增加降水量没有明显的增加；垂直速度强度整体都偏弱，导致降水量也比实况偏弱。
Abstract: In this paper, different parameterization schemes (mainly in cloud microphysics, cumulus convection and planetary boundary layer) in the WRF numerical model are combined to simulate a severe thunderstorm process at Guiyang Airport on August 21, 2023, and the following main conclusions are drawn: During severe thunderstorms, the vertical velocity maintains a consistent structure. However, in periods of weak frontal precipitation, the vertical structure varies depending on the combination scheme used. In the simulation of cumulative precipitation, the precipitation simulated by the whole four schemes is much more conservative than the real precipitation, and the precipitation does not increase significantly with the increase of time. The vertical velocity intensity is generally weak, resulting in weaker precipitation than the reality.
文章引用：杨新宇, 罗阳, 张亚男. 不同参数化方案下贵阳机场一次强雷雨过程的数值模拟[J]. 自然科学, 2024, 12(2): 351-357. https://doi.org/10.12677/ojns.2024.122041

参考文献

[1] 沈桐立, 田永祥, 陆维松, 等. 数值天气预报[M]. 北京: 气象出版社, 2010: 366-367, 382-387.
[2] 侯建忠, 宁志谦, 陈高峰, 等. WRF模式2005年汛期在陕西应用与分析[J]. 陕西气象, 2006(1): 22-26.
[3] 郭庆元. 基于WRF模式对西安夏季不同性质降水的数值模拟检验[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(6): 220-223.
[4] 李燕, 邱崇践, 薄兆海. MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟[J]. 高原气象, 2008, 27(6): 1288-1294.
[5] 朱格利, 林万涛, 曹艳华. 用WRF模式中不同云微物理参数化方案对华南一次暴雨过程的数值模拟和性能分析[J]. 大气科学, 2014, 38(3): 513-523.
[6] 林思诺, 张茵驰, 孙劭, 等. WRF参数化方案与初始场对闽江流域暴雨模拟的敏感性研究[J]. 人民珠江, 2023, 44(10): 35-46, 61.
[7] 高笃鸣, 李跃清, 蒋兴文, 等. WRF模式多种边界层参数化方案对四川盆地不同量级降水影响的数值试验[J]. 大气科学, 2016, 40(2): 371-389.
[8] 徐慧燕, 朱业, 刘瑞, 等. 长江下游地区不同边界层参数化方案的试验研究[J]. 大气科学, 2013, 37(1): 149-159.
[9] 李雪超, 王颖, 秦闯, 等. WRF不同边界层参数化方案对重庆一次暴雨过程的模拟[J]. 兰州大学学报(自然科学版), 2020, 56(2): 260-268.
[10] 中国民用航空局. 民用航空气象地面观测规范[M]. 北京: 气象出版社, 2003.
[11] Hong, S.Y., Dudhia, J. and Chen, S.H. (2004) A Revised Approach to Ice Microphysical Processes for the Bulk Parameterization of Clouds and Precipitation. Monthly Weather Review, 132, 103-120. [Google Scholar] [CrossRef] 
[12] 刘东海, 黄静, 刘娟, 等. 典型中尺度数值预报模式参数化方案的综述与展望[J]. 地球科学进展, 2023, 38(4): 349-362.
[13] JANJIĆ, Z.I. (1994) The Step-Mountain Eta Coordinate Model: Further Developments of the Convection, Viscous Sublayer, and Turbulence Closure Schemes. Monthly Weather Review, 122, 927-945. [Google Scholar] [CrossRef] 
[14] Hong, S.Y., Noh, Y. and Dudhia, J. (2006) A New Vertical Diffusion Package with an Explicit Treatment of Entrainment Processes. Monthly Weather Review, 134, 2318-2341. [Google Scholar] [CrossRef]