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青藏高原东北部地区一次强降水过程的灰色尺度积云对流参数化敏感性研究

吴迪 田洁 胡田田 傅宁

吴迪, 田洁, 胡田田, 傅宁. 青藏高原东北部地区一次强降水过程的灰色尺度积云对流参数化敏感性研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2208.22045
引用本文: 吴迪, 田洁, 胡田田, 傅宁. 青藏高原东北部地区一次强降水过程的灰色尺度积云对流参数化敏感性研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2208.22045
Sensitivity Study of Cumulus Convection Parameterization to Gray Zone during a Heavy Precipitation Process over the northeastern Tibetan Plateau[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2208.22045
Citation: Sensitivity Study of Cumulus Convection Parameterization to Gray Zone during a Heavy Precipitation Process over the northeastern Tibetan Plateau[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2208.22045

青藏高原东北部地区一次强降水过程的灰色尺度积云对流参数化敏感性研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2208.22045
基金项目: 国家重点研发计划(2020YFB1600103),国家自然科学基金项目(42005004),中央高校基本科研业务专项(3122019137)

Sensitivity Study of Cumulus Convection Parameterization to Gray Zone during a Heavy Precipitation Process over the northeastern Tibetan Plateau

  • 摘要: 本文利用WRF(Weather Research and Forecasting)V4.0模式对2016年8月17-18日发生在青藏高原东北部青海省的一次强对流过程开展了3km高分辨率数值模拟,基于观测小时降水数据、FY-2E卫星、探空和再分析资料等,通过四组敏感性试验对比分析了在模式对流灰色尺度中使用完全显式方案(EXP试验)、传统参数化方案(KF试验)以及尺度感知参数化方案(Multi-Scale KF;MSKF试验)对对流降水模拟的差异及其影响机制。结果表明:不同的湿物理过程处理对青藏高原地区灰色尺度内对流降水强度和落区的模拟存在较大差异。KF试验模拟的18小时累积降水在降水落区和强度上较EXP和MSKF试验与实况最为接近,这与Kain-Fritsch eta(KFeta)参数化方案在降水中心区域产生的对流性降水对总降水的相对贡献较大有关。而EXP和MSKF试验模拟的降水潜热释放产生的300-400hPa正位涡(Potential Vorticity;PV)异常,受较强的垂直风切变影响随高度向下游倾斜明显,使得其低层500hPa正PV异常大值区较KF试验呈现出超前特征,进而导致了下游地区低层的局地风场特征、水汽通量输送及大气稳定度的改变,最终导致强降水落区较KF试验和实况向东北方向(下游)偏移。以上分析表明,在青藏高原灰色尺度内,仍然需要依赖对流参数化方案隐式地描述次网格对流过程来弥补显式方案的模拟偏差;而MSKF方案似乎对该地区的对流描述还存在一些不确定性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-03
  • 录用日期:  2022-09-26
  • 修回日期:  2022-08-05
  • 网络出版日期:  2023-01-12

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