采用WRF(weather research forecast)模式中三种不同边界层参数化方案(YSU、MYJ、MYNN2)对2022年8月沈阳地区近地面逐时气象要素进行模拟研究,对比分析不同边界层参数化方案在模拟沈阳地区近地面气象要素时所表现出的差异。结果表明:三种边界层参数化方案均能较好地模拟沈阳地区近地面气象要素逐时变化趋势。在模拟近地面风速方面三种边界层参数化方案模拟结果整体偏大;MYJ方案平均偏差最小,相关系数最高,模拟效果最好。三种参数化方案在对近地面温度模拟整体偏低,平均偏差均为负值;YSU方案相关系数最高,可达0.94。在模拟近地面相对湿度方面三种参数化方案模拟结果整体偏低;从相关系数来看YSU方案和MYNN2方案差异性不大。
基于天气研究和预报模式(WRF)中尺度数值模式,比较分析四种边界层参数化方案(YSU、MYJ、MYNN、 ACM2)对华南暖区强对流过程模拟的影响。结果表明:(1)四个方案均模拟出广东区域午后有强对流天气发展,但模拟的平均降水量比实况偏小,最大降水强度出现时间滞后1~2 h。(2)四个方案模拟的气温垂直分布与实况非常接近,模拟的850 h Pa以下的低层湿度整体偏大,而模拟的800~950 h Pa风速整体偏小。(3)相比之下,YSU非局地闭合方案模拟的对流回波形态整体与实况最接近,MYJ方案对低层区域800~950 h Pa的风速模拟效果更好,且模拟的较强降水出现时段更接近实况。(4)MYJ和MYNN虽同为局地闭合方案,但模拟结果有较大差异,MYNN方案模拟的低层风速、地面感热通量和潜热通量要明显小于MYJ方案,而YSU和ACM2方案模拟结果差异相对较小。
本文通过在中国气象局BCC-AGCM3-MR(middle-atmosphere version of Beijing Climate Center Atmospheric General Circulation Model version 3)数值模式中引入非静力地形重力波参数化方案,研究非静力效应对次网格地形重力波垂直动量传输及大气环流的影响.本研究开展了两组次网格地形重力波参数化方案试验,分别采用原有的静力地形重力波参数化方案以及考虑非静力效应的新方案.结果表明,在南半球冬季,新方案相比原方案在南极地区将更多的地形重力波动量通量上传至平流层高层,产生更强的地形重力波拖曳.地形重力波拖曳经向梯度的增强导致更强的绝热下沉增温,从而减弱南极极涡的冷偏差和西风偏差.此外,南半球中高纬地区的行星Rossby波上传也增强,同样有利于极涡西风偏差的减少.在两者共同作用下,有效缓解了模式中的南极极涡破碎延迟问题.在北半球冬季,新方案对大尺度环流的整体影响并不显著,但是能够显著改善青藏高原复杂地形区的东风偏差.
