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1、WRF参数化方案对台风路径和强度模拟的影响’,‘林惠娟冀春晓(1.浙江省气象科学研究所,杭州,310017),“”,摘要应用中尺度模式WRF以0908号台风莫拉克为例比较分析不同微物理方案和积云参,:,数化方案的组合应用对台风路径和强度模拟的影响结果表明相对微物理方案而言积云对流参数化方,“案的不同对台风路径模拟的影响较大WSM6微物理方案与BM积云参数化方案组合对0908号台风莫”;、,拉克路径模拟更合理从台风中心最低气压近中心最大风速以及二者与实况变化趋势的分析WSM6、LKF“方案与BM方案组合IN方案与方案组合以及LIN方案与BM方案组合的
2、试验模拟0908号台风莫”,;a拉克强度优于其它试验较接近实况各试验基本能够再现SOOhP副热带高压(简称副高)东撤南落的,,变化特征KF方案模拟的热带海洋面上空的副高边缘西南气流所控制区域比BM方案模拟的位置更北使:,得KF方案模拟的台风移动路径偏北从垂直速度和风场的垂直变化看KF方案模拟的台风中心附近的下,沉气流以及台风中心南侧或者北侧的上升运动比BM方案模拟的显著进而解释了KF方案模拟的台风强。、度整体上比BM方案模拟的强度强的原因对台风边界层潜热通量台风垂直环流和台风暖心结构的较好再现是台风强度模拟较好的可能原因。关键词WRF物理过程参数化
3、台风路径台风强度1引言,、,积云是在大尺度环流强迫和控制下发生通过感热潜热和动量输送等反馈作用影响大气运动在决定大气温度、湿度场的垂直结构中起关键作用。在对云系整体的宏观特征、动力和热力过程及其演变规律,、、、、、研究基础上云微物理过程用于描述云中云滴冰晶和雨雪霞雹等降水粒子的生成增长和转化等。。微物理过程积云对流和云微物理过程对各种尺度天气系统的发展演变有着重要影响【’月在台风数值预报中,物,理过程参数化是个敏感问题不同的积云对流和云微物理过程参数化方案对模拟结果将产生较大的。,差别[v-,6]谭锐志等l,1讨论了5种积云参数化方案在台风暴雨中的
4、适用性提出户门kawa-Schubert方案能较。好描述台风暴雨过程大尺度稳定度和湿度场结构薛根元等ls进一步考查了3种对流参数化方案对登陆浙,,闽台风暴雨的影响认为BM方案在降水量较大时误差较小并更适合与边界层方案MRF方案组合;Grel和KFZ方案在降水量较小时有优势。改进物理过程参数化对台风路径和台风强度的模拟预报比简单物理过’“,程有明显提高〔]通过对多组微物理方案及积云对流参数化方案的集合预报与通过多模式的集合预报台风一。,,,路径相当接近【’2,3]近年程锐等【’4]认为不考虑雨水蒸发冷却效应后模拟地面最大风速最接近实际但,,。台风登陆
5、地点与实况误差大云微物理过程通过加强外围螺旋雨带是台风临近登陆时减弱的原因之一,、,,由此可见积云对流和云微物理过程对台风暴雨台风路径和台风强度的模拟有重要影响但是己开展的大量研究和试验多数是针对数值模式MMS等非数值模式wRF(WeatherandResearehForeastingModel)·,,【’5,刀研究更多局限于应用模式对天气过程的模拟分析各种物理参数化方案在台风路径和强度模拟方面,,的适用性研究尚少尤其是开展数值模式WRF积云对流和云微物理过程参数化方案的不同组合对影响中国华东地区的台风路径和强度模拟性能的综合评估较少。,,目前新一
6、代中尺度数值模式WRF在业务应用和科学研究领域的应用日益广泛在台风路径和强度模,W,,,拟中RF模式中采用不同物理参数化方案其模拟结果存在多大的差异与实况相差多大WRF各种,,。,物理参数化方案的适用性如何这些问题的讨论具有必要性和迫切性实际意义重大本文应用WRF模式“”,比较不同物理过程参数化方案及其不同组合对0908号台风莫拉克路径和强度预报的影响评估WRF模式中,,不同参数化方案对台风路径和强度的模拟能力以及适用性并分析产生不同模拟结果的可能原因137为合理选择和使用模式参数化方案提供科学依据。“”20908号台风莫拉克概况2009年8月2日
7、,位于菲律宾以东大约1O00km洋面,形成了该年的第十一个热带低气压,3日被命“’,,,,,名为莫拉克于5日增强为台风7日23时45分在台湾花莲登陆登陆中心最大风力,3级之后非,,,常缓慢地向西北方向移动并于9日16时20分在福建霞浦再次登陆登陆时中心最低气压为97Oh户a9日晚上福建省境内减弱为强热带风暴,,。“10日凌晨减弱为热带风暴12日02时停止编号0908号台风莫”:,;,拉克路径和强度具有如下特点移速多变进入台湾海峡后移动缓慢维持台风强度时间长登陆台湾后,仍维持台风强度达42小时。3模式及试验方案设计本研究工作应用数值模式wRF(v3.
8、0)[l吕一20],该模式包含了10种微物理参数化方案,分别为:无微、Kessler、Lin、WSM3方案、WSM、Fer
