华南暖区暴雨发生时,冷空气和锋面离广东较远,往往事前不易被发现,漏报或迟报较多。基于覆盖华南区域的3km GRAPES_Meso模式和ADAS(ARPS Data Analysis System)系统的复杂云分析方案,选取2015年5月16日发生在粤西沿海地区的一次暖区暴...华南暖区暴雨发生时,冷空气和锋面离广东较远,往往事前不易被发现,漏报或迟报较多。基于覆盖华南区域的3km GRAPES_Meso模式和ADAS(ARPS Data Analysis System)系统的复杂云分析方案,选取2015年5月16日发生在粤西沿海地区的一次暖区暴雨个例进行数值试验,研究模式初始湿度条件的差异对暖区对流系统的触发、发展和维持的可预报性的影响。试验结果表明,增加模式的初始云信息可以增大初始场中低层的大气湿度,使空气接近或达到饱和,从而使数值模式有能力模拟出与实况接近的降水。分析模拟结果的对流触发和维持过程,可以发现,(1)初始水汽和云水物质的增多,增大了大气的不稳定性:对流有效位能(CAPE)增大、K指数增大,对流抑制能量(CIN)减小、抬升指数(LI)减小,而且大气可降水量(PW)增多,从而使对流能够被快速激发;(2)暖区暴雨对流触发和对流维持的机制有所不同:模式对初始时刻湿度条件高度敏感,模式开始积分后饱和大气释放凝结潜热加热大气,所导致的浮力增强使对流更容易被触发;对流维持发展阶段,降水引发地面弱冷池形成,冷池向外流出气流与粤西沿海暖湿气流的汇合维持了低层水平风场辐合,从而维持了对流和降水的发展。进一步的敏感性试验表明,减少初始水汽增量,则辐合上升运动减弱,激发的对流强度减弱,且对流发生、发展、消散的速度变慢、滞后于实况。展开更多
长江中下游地区位于东亚季风区，其夏季降水的水汽部分来源于孟加拉湾的水汽输送。本文利用青藏高原地区全球定位系统（GPS）站点观测到的大气可降水量（PW）资料，采用WRF模式（Weather Research and Forcasting Model）的同化模块（WR...长江中下游地区位于东亚季风区，其夏季降水的水汽部分来源于孟加拉湾的水汽输送。本文利用青藏高原地区全球定位系统（GPS）站点观测到的大气可降水量（PW）资料，采用WRF模式（Weather Research and Forcasting Model）的同化模块（WRFDA），将这支水汽输送带的信息同化进数值模式，并用WRF模式对长江中下游地区的7月份降水预报进行批量试验和个例分析。批量试验和个例分析采用3种方案：无资料同化的控制试验（NoDA），冷启动同化试验（Cold）和循环同化试验（Cycling）。此外，还针对Cycling方案进行延长预报时长的补充试验以探究同化带来正效果最明显的时段。同时为了探究同化正效果的来源，针对Cycling方案进行只同化被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验（Cycling_less_a）以及只同化不被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验（Cycling_less_b）。试验结果表明：同化青藏高原地区的GPS数据能在一定程度上改善长江中下游地区的降水预报，对于48-72小时的降水预报改善效果尤为明显，且Cycling方案在整体上优于Cold方案。对于Cycling方案，在120小时预报时长内，同化正效果最明显时段为48-72小时。当水汽输送带较多地经过同化区域时，降水的TS评分能得到明显改善，而当水汽输送带较少地经过同化区域时，降水的TS评分改善效果不明显。如果只同化被水汽输送带覆盖到的GPS站点的GPSPW数据，仍然可以保留住大部分的同化正效果，因此，针对性地同化GPSPW数据是可行的。展开更多
文摘华南暖区暴雨发生时,冷空气和锋面离广东较远,往往事前不易被发现,漏报或迟报较多。基于覆盖华南区域的3km GRAPES_Meso模式和ADAS(ARPS Data Analysis System)系统的复杂云分析方案,选取2015年5月16日发生在粤西沿海地区的一次暖区暴雨个例进行数值试验,研究模式初始湿度条件的差异对暖区对流系统的触发、发展和维持的可预报性的影响。试验结果表明,增加模式的初始云信息可以增大初始场中低层的大气湿度,使空气接近或达到饱和,从而使数值模式有能力模拟出与实况接近的降水。分析模拟结果的对流触发和维持过程,可以发现,(1)初始水汽和云水物质的增多,增大了大气的不稳定性:对流有效位能(CAPE)增大、K指数增大,对流抑制能量(CIN)减小、抬升指数(LI)减小,而且大气可降水量(PW)增多,从而使对流能够被快速激发;(2)暖区暴雨对流触发和对流维持的机制有所不同:模式对初始时刻湿度条件高度敏感,模式开始积分后饱和大气释放凝结潜热加热大气,所导致的浮力增强使对流更容易被触发;对流维持发展阶段,降水引发地面弱冷池形成,冷池向外流出气流与粤西沿海暖湿气流的汇合维持了低层水平风场辐合,从而维持了对流和降水的发展。进一步的敏感性试验表明,减少初始水汽增量,则辐合上升运动减弱,激发的对流强度减弱,且对流发生、发展、消散的速度变慢、滞后于实况。
文摘长江中下游地区位于东亚季风区，其夏季降水的水汽部分来源于孟加拉湾的水汽输送。本文利用青藏高原地区全球定位系统（GPS）站点观测到的大气可降水量（PW）资料，采用WRF模式（Weather Research and Forcasting Model）的同化模块（WRFDA），将这支水汽输送带的信息同化进数值模式，并用WRF模式对长江中下游地区的7月份降水预报进行批量试验和个例分析。批量试验和个例分析采用3种方案：无资料同化的控制试验（NoDA），冷启动同化试验（Cold）和循环同化试验（Cycling）。此外，还针对Cycling方案进行延长预报时长的补充试验以探究同化带来正效果最明显的时段。同时为了探究同化正效果的来源，针对Cycling方案进行只同化被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验（Cycling_less_a）以及只同化不被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验（Cycling_less_b）。试验结果表明：同化青藏高原地区的GPS数据能在一定程度上改善长江中下游地区的降水预报，对于48-72小时的降水预报改善效果尤为明显，且Cycling方案在整体上优于Cold方案。对于Cycling方案，在120小时预报时长内，同化正效果最明显时段为48-72小时。当水汽输送带较多地经过同化区域时，降水的TS评分能得到明显改善，而当水汽输送带较少地经过同化区域时，降水的TS评分改善效果不明显。如果只同化被水汽输送带覆盖到的GPS站点的GPSPW数据，仍然可以保留住大部分的同化正效果，因此，针对性地同化GPSPW数据是可行的。
