基于WRF模式的空中水资源开发利用效果检验

发布时间：2020-03-21 18:09

【摘要】：我国水资源供需矛盾在未来气候条件变化、人类活动等因素影响下将愈加突出,面临这一严峻形势,寻求切实有效的水资源开发途径势在必行。空中水资源总量十分丰富,但自然降水转化率低,因此采取相应的技术措施,开发利用空中水资源以缓解我国水资源短缺。空中水资源开发利用过程中,效果检验评估是其中一个非常重要的环节,但由于目前科学认识和技术手段的限制,加之检验对象的不确定性使得效果评估成为一项亟待解决的研究性和业务性难题。因此,了解空中水资源的现状和分布,寻求有效的评价方法、准确估算人工影响的效果,对开发空中水资源和开展科学的增雨(雪)工作具有非常重要的意义。本文利用中尺度WRF模式(Weather Research and Forecast Model)对青海省内的降水过程进行云物理参数化方案的敏感性试验,得到对降水过程模拟精度最优的参数化方案组合。随后利用WRF模式对2010年5月17日和2015年6月19日两次空中水资源开发利用案例中的自然降水进行数值模拟,再利用CMORPH降水融合数据集和空中水资源开发数值试验对其增雨效果和影响进行评估分析。通过以上的模拟和分析发现,两个案例中均取得了较好的增雨效果。2010年5月17日的增雨作业中,除门源站增雨为负效果外,其余地区降水均有不同程度的增加,其中互助站增雨效果最佳,此次作业平均增雨量为2.65mm。2015年6月19日的增雨作业中,除同仁站和海晏站出现减雨效果外,其余地区降水均有所增加,其中湟中站增雨效果最佳,此次作业平均增雨量为2.78mm。两次案例中降水量在时间序列上的变化与作业的起止时间具有较好的相关性。空中水资源开发数值试验的结果与前文中的结论基本一致,作业点周边降水减少,西宁、海东一带降水增加。同样,云中水物质量的变化情况与降水量的变化具有较好的一致性。综上,中尺度WRF在高原降水的模拟和空中水资源开发效果检验中具有一定的适用性和较好的模拟能力。
【学位授予单位】：青海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV213.9

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