基于Nudging同化方法的气候动力降尺度在中国的应用研究

发布时间：2024-03-08 01:46

　　Nudging作为提升动力降尺度效果的一种重要方法,对参数设置较为敏感,然而大多数研究仍采用默认Nudging方案进行分析。研究Nudging参数设置的敏感性对实现区域气候模式更好模拟有重要作用。青藏高原由于在全球和区域大气环流扮演的重要角色以及对气候变化的敏感性而广受关注,对其展开研究需要充足的气象数据支撑。然而现有观测资料稀缺且时空分布不均,全球再分析资料分辨率较粗且适用性难以保证。利用动力降尺度方法建立适用青藏高原地区的高分辨率数据集是改善这一现状的有效途径。基于此,本文开展了关于Nudging参数设置敏感性的研究以获得适宜Nudging方案并将其用于动力降尺度过程,从而建立了两套不同分辨率的气候数据集,使用数据对青藏高原气候信息展开分析。文章首先分别将Grid Nudging和Spectral Nudging应用于WRF(Weather Research and Forecasting)模式以FNL资料为驱动场对中国大陆2009年和2010年夏季气候进行模拟,通过与观测数据对比检验了张弛变量、张弛时间尺度、张弛高度、截断波长设置对模拟能力的影响。结果表明张弛不同变量均会对地面和...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.1(a)WRF模拟区域及区域划分图(A:东北，B:华北，C:华东，D:华南，E:西北东部，F:西北西部，G:西南，H:西藏)；(b)模拟地区地形高度(m)；(c)地面观测站分布；(d)探空观测站分布

兰州大学硕士学位论文基于Nudging同化方法的气候动力降尺度在中国的应用研究h分别对应于张弛系数、、、、；张弛高度的调整通过设定某一模式层之下关闭Nudging方案实现，位势高度层850hPa、700hPa、500hPa分别大致对应于模式中的第7....

图3.2采用GridNudging方案前后2010年夏季地面气象要素模拟的差别场分布：(a-d)分别表示张弛uv前后季累积降水量、季平均温度、风速、相对湿度的模拟；(e-h)同a-d，但为张弛θ；(i-l)同a-d，但为张弛q

图3.2采用GridNudging方案前后2010年夏季地面气象要素模拟的差别场分布：(a-d)分别表示张弛uv前后季累积降水量、季平均温度、风速、相对湿度的模拟；(e-h)同a-d，但为张弛θ；(i-l)同a-d，但为张弛q

图3.2但为模拟500hPa气象要素，包括季平均位势高度(a.e.i)，温度(b.f.j)，风速(c.g.k)和相对湿度(d.h.l)

图3.2采用GridNudging方案前后2010年夏季地面气象要素模拟的差别场分布：(a-d)分别表示张弛uv前后季累积降水量、季平均温度、风速、相对湿度的模拟；(e-h)同a-d，但为张弛θ；(i-l)同a-d，但为张弛q

图3.4不同张弛时间尺度设置下地面气象要素模拟的平均偏差(A:东北，B:华北，C:华东，D:华南，E:西北东部，F:西北西部，G:西南，H:西藏)：(a-c)降水；(d-f)2m温度；(g-i)风速；(j-l)相对湿度比较采用不同方案地面气象要素模拟与观测值的相关性，

兰州大学硕士学位论文基于Nudging同化方法的气候动力降尺度在中国的应用研究差，华南地区(D)尤其明显。同化uv在除华南(D)地区外对降水量偏差改进不大或无明显改进。对于2m温度(图3.4(d-f))，控制试验在华南(D)、西南(G)、西藏(H)地区模拟偏冷，....

本文编号：3921822