对流参数化与微物理过程的耦合及其对台风预报的影响研究
考虑到层积混合云系是台风外围主要云系,对原SAS方案的积云模式进行改进,增加对流性上升气流中云水、云冰以及雪的卷入和抬升过程,同时增加考虑抬升过程中云水和云冰向雨和雪的微物理转化过程,通过这些修改来引入层状云和对流云的相互耦合机制,改善南海台风模式的预报水平。本文在SAS对流参数化方案中引入对流云和层状云的相互耦合机制,并通过一次台风个例对改进前后两种方案的预报效果进行比较。试验结果表明:对于台风这种对流云和层状云相互作用非常强烈的天气系统,在对流参数化方案中引入对流云和层状云的耦合机制可以有效地提高模式对台风路径的预报水平,但是对于台风强度的预报影响不是很明显。

 

摘要

考虑到层积混合云系是台风外围主要云系,对原SAS方案的积云模式进行改进,增加对流性上升气流中云水、云冰以及雪的卷入和抬升过程,同时增加考虑抬升过程中云水和云冰向雨和雪的微物理转化过程,通过这些修改来引入层状云和对流云的相互耦合机制,改善南海台风模式的预报水平。本文在SAS对流参数化方案中引入对流云和层状云的相互耦合机制,并通过一次台风个例对改进前后两种方案的预报效果进行比较。试验结果表明:对于台风这种对流云和层状云相互作用非常强烈的天气系统,在对流参数化方案中引入对流云和层状云的耦合机制可以有效地提高模式对台风路径的预报水平,但是对于台风强度的预报影响不是很明显。考虑对流参数化和微物理过程的耦合过程之后模式的参数化降水变弱而格点降水增强,通过和NCEP再分析资料的对比发现,改进方案对于台风外围的大尺度温度场和湿度场的预报会有所改进,但仍然会出现偏干偏冷的现象。对雨和雪的不同处理方式、不同云底条件以及是否考虑雨雪的卷入抬升三个方面进行了敏感性试验,发现72小时内模式预报结果对这些因素的差别不是很敏感。从多个个例的统计结果来看,新方案对台风路径预报效果的改进效果是比较稳定的。

 

关键词

对流参数化 微物理过程 耦合 台风

 

文章详细信息

徐道生,陈子通,钟水新,戴光丰。 对流参数化与微物理过程的耦合及其对台风预报的影响研究。气象学报。2014,72(2):337-349

 

图1   积云参数化方案的改进对“guchoul”台风路径和强度预报的影响:(a)路径预报误差;(b)强度预报误差

作者:www.itmm.gov.cn   编辑:www.itmm.gov.cn   来源:www.itmm.gov.cn   时间:2014/6/17 10:58:02   点击率:1962