WRF模式不同云微物理参数化方案及水平分辨率对降水预报效果的影响

利用WRF模式和GFS资料对一次大尺度天气系统作用下的暴雨过程进行了回报,分析了WRF模式不同降水方案和3种不同的水平分辨率(45km,15km和5km)对降水预报效果的影响。结果表明：①对于大尺度强迫作用较强的暴雨,尤其是层状云降水为主的暴雨,云微物理过程方案对降水的影响远大于积云参数化方案对降水的影响。②WRF模式不同的微物理过程方案对各等级降水量的预报效果差别较大。其中K

第 3 9卷第 5期 21 0 1年 1 O月

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WR F模式不同云微物理参数化方案及水平分辨率对降水预报效果的影响 黄海波陈春艳朱雯娜 ( 1民航新疆空中交通管理局气象中心，鲁木齐 8 0 1;乌 3 0 6 2新疆气象台，鲁木齐 8 00 )乌 3 0 2

摘要利用 W R F模式和 GF S资料对一次大尺度天气系统作用下的暴雨过程进行了回报，析了 W R分 F模式不同降水方案和 3不同的水平分辨率 ( 5k 1 m和 5k )降水预报效果的影响。结果表明：对于大尺度强种 4 m,5k i对 n①迫作用较强的暴雨，其是层状云降水为主的暴雨，微物理过程方案对降水的影响远大于积云参数化方案对降尤云水的影响。② W R F模式不同的微物理过程方案对各等级降水量的预报效果差别较大。其中 K sl方案的 TS评 ese r分明显随降水量级的增加而减小，他 6个方案的 TS评分都呈现“头大，其两中间小”特点，的即小雨和暴雨的 TS评分较高，中雨和大雨的 T而 S评分较低。③对于小雨量级的降水， i案的预报效果最好；于中雨和大雨量级 Ln方对的降水， S 3案的预报效果最好；于暴雨量级的降水， S 5案的预报效果最好；体预报效果最好的是 W M方对 W M方整 WS 3方案，次是 WS 5方案， slr案最差。④ W R M其 M Kese方 F模式的降水预报效果并不总是随水平分辨率的提高而提高。模式水平分辨率的提高存在明显的阈值 ( 5k左右 )当模式的水平分辨率提高到超过这一阈值以 1 m, 后，报效果开始转差。预 关键词 WRF模式微物理过程暴雨水平分辨率阈值

引言

参数化方案的作用不明显的情况下， WRF模式的不同云微物理过程方案以及水平分辨率对降水预报 效果的影响。有关模式云微物理过程方案及水平分

中尺度数值模式中不同降水方案 (云对流参积数化/云微

物理过程方案 )的选择对降水的模拟和预报结果，很大的影响[。目前对模式降水方案有 1 的研究大多侧重于积云对流参数化方案 _,云 3积 对流参数化过程被认为是模式中最重要的湿 (非绝

辨率对降水模拟或预报影响的已有研究成果将结合文中的相应内容进行介绍。 1天气概况

热 )理过程之一 _,降水的影响最为显著口 物 5对 。 张曼等利用 MM5模式不同降水方案的搭配对 20 0 3年 7月 4 5日一次梅雨锋暴雨过程进行的模— 拟指出，中尺度网格分辨率 1~5 m范围内，在 0 0k

20 0 9年 5月 2— 2日，西西伯利亚南下的 5 6受强冷空气和西南暖湿气流的共同影响 ( 1,疆图 )新自西向东出现了明显的降水、风、大降温天气过程。 北疆各地、山山区出现了小到中雨 (区雨转雪 )天山，

不同积云参数化方案对梅雨锋降水分布和降水量模拟的影响比不同显式方案带来的变化大得多。 上述结论有很大的局限性，因在于，云对流原积

主要降水在乌苏到木垒的北疆沿天山一带、山山天区和伊犁河谷，均达大到暴雨 (,雪)局地出现大暴雨 ( )简称 5 2雪， . 5暴雨。过程降水量达到新疆大暴雨 ( )级 (于 4 m)雪量大 8r a的测站有：池 (转雪，天雨降水量 7 . 4 4 mm)小渠子 (转雪，水量 5 .、雨降 25

参数化方案对不同类型天气系统内发展的对流将有

不同的效果 _,且在某些降水过程中，云对流参】而 J积数化方案几乎完全不起作用口。本文利用 WR F模 式对新疆的一次暴雨过程进行了回报，究了在大研

mm)乌鲁木齐市 (水量 5 . m)乌鲁木齐的、降 3 9r a,降水量突破了有气象记录以来历史同期 ( 5月 )日最大降水极值；到暴雨量级 ( 4 1 4 . m)测达 2 .~ 80r的 a

尺度天气系统作用下的强降水天气过程中积云对流

公益性行业 (象 )项“漠及周边地区灾害性天气监测预报警报技术” GYHY2 1 0 0 2资助气专沙 ( 0061)作者简介：海波，,9 0生，士，级工程师，要从事中短期预

报研究， mal h 8 0 1 3 cr黄男 17硕高主 E i:h b0 2@ 6 .o n收稿日期：0 0年 5月 2 21 5日；定稿日期：0 0年 9月 2日 21 8

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