单双参云微物理方案对强降水过程中云宏微观特征模拟的对比分析
发布时间：2021-04-21 06:54
本文将WRFV3.9版本中的16种云微物理参数化方案分为单参和双参两组,分别对2016年6月30日-7月4日江淮流域一次强降水过程进行了敏感性试验,比较不同的单双参云微物理方案对此次强降水过程中降水和云的模拟效果,先利用中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐小时降水数据对各组模拟降水进行评估,在此基础上利用FY-2G和CALIPSIO云产品数据分别评估了不同单双参方案对降水过程中总云量、云垂直结构云水含量等宏微观特征的模拟性能,其主要结论如下:（1）利用WSM3方案对此次强降水过程模拟分析得出水汽主要来源于孟加拉湾,高层的副热带高空急流和低层的西南风急流相耦合,形成上干下湿的环流形势。降水过程中对流有效势能有积聚和释放的过程。强降水过程有强烈的垂直上升运动,并有相对应的辐合辐散机制。强的垂直上升运动对应强的视热源和强的视水汽汇,同时也伴随着强降水的发生。（2）选用不同的云微物理参数化方案均能较好地模拟出该次过程的雨带位置和中心降水强度,但SBU-YLIN方案和CAM 5.1方案模拟的强降水中心偏西,降水强度也偏弱,Kessler方案模拟的强降水中心偏北,降水强度偏弱。通过计算5天逐小...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 我国东部云降水过程的气候特征
1.2.2 天气模式中云水特征及其与降水的相关
1.2.3 数值模式中云微物理方案的分类检验
1.3 本文主要研究内容
第二章 模式、数据以及方法介绍
2.1 模式介绍
2.1.1 积云对流参数化方案
2.1.2 云微物理的单双参方案
2.2 数据简介
2.2.1 降水实况数据
2.2.2 风云二号卫星总云量产品
2.2.3 CALIPSO卫星数据云产品
2.3 方法介绍
2.3.1 水汽通量的计算
2.3.2 视热源、视水汽汇的计算
2.3.3 云量的计算
2.3.4 空间和时间相关系数的计算
第三章 强降水过程的数值模拟
3.1 天气过程背景分析
3.2 试验方案设计
3.3 数值试验结果分析
3.3.1 环流场分析
3.3.2 动力机制及热力条件分析
3.3.3 降水模拟的多时空特征分析
3.4 本章小结
第四章 单双参云微物理方案对降水及云宏微观特征的模拟检验
4.1 试验方案设计
4.2 单双参云微物理方案对降水的模拟检验
4.3 云的宏观检验
4.3.1 云量空间分布
4.3.2 垂直云量分析
4.4 云微物理特征
4.4.1 云中水凝物含量
4.4.2 其他微物理量
4.5 本章小结
第五章 结果与讨论
5.1 主要结论
5.2 创新与特色
5.3 存在不足以及对未来工作的展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国江淮地区夏季强降水事件的统计分析[J]. 刘恬,高晓清,谭桂容,范艺媛,惠小英. 高原气象. 2019(01)
[2]中国东部夏季降水特征及其与西太副高的关系[J]. 肖艳林,池再香,杨冬冬,陈蕴,孔德璇. 中低纬山地气象. 2018(03)
[3]单双参云微物理方案对华北“7·20”特大暴雨数值模拟对比分析[J]. 康延臻,靳双龙,彭新东,杨旭,尚可政,王式功. 高原气象. 2018(02)
[4]中国东部季风区夏季四类雨型的水汽输送特征及差异[J]. 杨柳,赵俊虎,封国林. 大气科学. 2018(01)
[5]GRAPESMeso区域模式积云计算方案引进及预报效果检验[J]. 郑晓辉,徐国强,贾丽红,郑东生,张红军. 大气科学. 2016(05)
[6]An investigation into the three-dimensional cloud structure over East Asia from the CALIPSO-GOCCP Data[J]. YIN JinFang,WANG DongHai,XU HuanBin,ZHAI GuoQing. Science China（Earth Sciences）. 2015(12)
[7]中国华北地区云垂直结构及云水含量卫星遥感研究[J]. 陈超,郭晓军,邱晓斌,孟辉. 气象与环境学报. 2015(05)
[8]2012年夏季四川东部一次大暴雨过程分析[J]. 屠妮妮,何光碧. 高原山地气象研究. 2015(03)
[9]中国东部云-降水对应关系的分析与模式评估[J]. 李昀英,寇雄伟,方乐锌,孙国荣. 气象学报. 2015(04)
[10]气候变暖背景下我国南方旱涝灾害时空格局变化[J]. 李维京,左金清,宋艳玲,刘景鹏,李瑜,沈雨旸,李景鑫. 气象. 2015(03)
博士论文
[1]中国空中云水资源和降水效率的评估研究[D]. 蔡淼.南京信息工程大学 2013
[2]基于CloudSat及MODIS卫星云产品对GRAPES全球模式和WRF模式云微物理方案的对比检验[D]. 吴伟.兰州大学 2011
本文编号：3151284
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 我国东部云降水过程的气候特征
1.2.2 天气模式中云水特征及其与降水的相关
1.2.3 数值模式中云微物理方案的分类检验
1.3 本文主要研究内容
第二章 模式、数据以及方法介绍
2.1 模式介绍
2.1.1 积云对流参数化方案
2.1.2 云微物理的单双参方案
2.2 数据简介
2.2.1 降水实况数据
2.2.2 风云二号卫星总云量产品
2.2.3 CALIPSO卫星数据云产品
2.3 方法介绍
2.3.1 水汽通量的计算
2.3.2 视热源、视水汽汇的计算
2.3.3 云量的计算
2.3.4 空间和时间相关系数的计算
第三章 强降水过程的数值模拟
3.1 天气过程背景分析
3.2 试验方案设计
3.3 数值试验结果分析
3.3.1 环流场分析
3.3.2 动力机制及热力条件分析
3.3.3 降水模拟的多时空特征分析
3.4 本章小结
第四章 单双参云微物理方案对降水及云宏微观特征的模拟检验
4.1 试验方案设计
4.2 单双参云微物理方案对降水的模拟检验
4.3 云的宏观检验
4.3.1 云量空间分布
4.3.2 垂直云量分析
4.4 云微物理特征
4.4.1 云中水凝物含量
4.4.2 其他微物理量
4.5 本章小结
第五章 结果与讨论
5.1 主要结论
5.2 创新与特色
5.3 存在不足以及对未来工作的展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国江淮地区夏季强降水事件的统计分析[J]. 刘恬,高晓清,谭桂容,范艺媛,惠小英. 高原气象. 2019(01)
[2]中国东部夏季降水特征及其与西太副高的关系[J]. 肖艳林,池再香,杨冬冬,陈蕴,孔德璇. 中低纬山地气象. 2018(03)
[3]单双参云微物理方案对华北“7·20”特大暴雨数值模拟对比分析[J]. 康延臻,靳双龙,彭新东,杨旭,尚可政,王式功. 高原气象. 2018(02)
[4]中国东部季风区夏季四类雨型的水汽输送特征及差异[J]. 杨柳,赵俊虎,封国林. 大气科学. 2018(01)
[5]GRAPESMeso区域模式积云计算方案引进及预报效果检验[J]. 郑晓辉,徐国强,贾丽红,郑东生,张红军. 大气科学. 2016(05)
[6]An investigation into the three-dimensional cloud structure over East Asia from the CALIPSO-GOCCP Data[J]. YIN JinFang,WANG DongHai,XU HuanBin,ZHAI GuoQing. Science China（Earth Sciences）. 2015(12)
[7]中国华北地区云垂直结构及云水含量卫星遥感研究[J]. 陈超,郭晓军,邱晓斌,孟辉. 气象与环境学报. 2015(05)
[8]2012年夏季四川东部一次大暴雨过程分析[J]. 屠妮妮,何光碧. 高原山地气象研究. 2015(03)
[9]中国东部云-降水对应关系的分析与模式评估[J]. 李昀英,寇雄伟,方乐锌,孙国荣. 气象学报. 2015(04)
[10]气候变暖背景下我国南方旱涝灾害时空格局变化[J]. 李维京,左金清,宋艳玲,刘景鹏,李瑜,沈雨旸,李景鑫. 气象. 2015(03)
博士论文
[1]中国空中云水资源和降水效率的评估研究[D]. 蔡淼.南京信息工程大学 2013
[2]基于CloudSat及MODIS卫星云产品对GRAPES全球模式和WRF模式云微物理方案的对比检验[D]. 吴伟.兰州大学 2011
本文编号：3151284
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