大气-海洋-海浪耦合同化模式在台风过程模拟中的应用

发布时间：2021-04-12 23:05

　　基于MCT耦合器,利用中尺度大气模型WRF、海洋模型FVCOM和第三代海浪模型SWAN,实现大气、海洋和海浪的三者实时耦合计算,同时采用卫星微波辐射资料AMSU-A,通过WRF大气模式的资料同化模块WRFDA,实现对风场模拟的连续同化,从而建立起大气-海洋-海浪耦合与卫星数据同化的W-F-S-A耦合同化模式。将该模型应用于2014年台风"威马逊"的数值模拟,并与其他模型进行比较。结果表明,W-F-S-A耦合同化模式对于台风路径和风速的模拟结果优于单独耦合和单独同化结果,并且可以较好地模拟上层海洋对台风的响应特征。 

【文章来源】：海洋通报. 2020,39(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

WRF模式计算范围地形

图2 WRF模式计算范围地形对于同化方案的确定，本文选择CRTM快速辐射传输模式2.1.3版本作为同化时的大气辐射传输模式。选取NOAA-15,NOAA-16,NOAA-18、METOP-2 4颗卫星的AMUS-A亮温资料进行同化，AMSU-A全功率微波扫描辐射计一共包含15个探测通道，其中由13个AMSU-Al（温度探测）通道和2个AMSU-A2（窗区/表面）通道组成，本文采用的传感器通道为5～9通道。

台风路径和台风风速是台风的主要特征。本文将对台风路径和风场强度的模拟结果与实测资料进行对比验证。本文的验证数据采用CMA-STI西北太平洋热带气旋最佳路径数据集。单一WRF模式、纯同化模式、W-F-S耦合模式与W-F-S-A耦合同化模式对于台风路径的模拟结果如图4所示。台风路径的模拟结果见表1。由表1可以看出，单一WRF模式的平均偏差最大，为46.7 km；而使用纯同化模式对于路径的改善效果与耦合模式差别不大，分别为31.3 km和31.4 km，同化对于路径模拟效果的改善略优于耦合模式；而采用W-F-S-A耦合同化模式的平均偏差最小，为18.9 km。同时在图4中也可以看出其与CMA-STI数据最为接近，说明在这4种模式中，W-F-S-A耦合同化模式对于台风路径的模拟效果是最优的。


本文编号：3134137