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1. 不同边界层参数化方案对台风“烟花”北上阶段暴雨模拟的影响试验
邢蕊, 杨健博, 田梦, 邱晓滨, 庄庭, 朱晓晶
干旱气象    2023, 41 (1): 91-102.   DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2023)-01-0091
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边界层参数化方案是造成数值模式预报误差的重要来源之一,筛选适用于环渤海地区台风暴雨模拟的边界层参数化方案,可为该地后续业务应用及科研工作提供参考依据。应用WRFV4.3模式中的8种边界层参数化方案(ACM2、BouLac、GBM、MYJ、MYNN、QNSE、UW、YSU),对2021年第6号台风“烟花”北上阶段造成的暴雨过程进行数值模拟试验,对比分析不同边界层参数化方案对暴雨模拟结果的影响,并基于ERA5资料进行边界层热动力结构的模拟效果检验。结果表明:(1)各方案对台风北上阶段的降水(24 h累积降水量、累积降水极值和位置、降水ETS评分、小时最大降水量以及逐小时10.0、20.0 mm降水的落区分布)模拟结果表现出明显差异,对路径的模拟差异主要体现在模拟时段的中后期。(2)局地闭合的BouLac方案对于10.0 mm以上量级24 h累积降水量的ETS评分表现最优,而非局地ACM2方案所模拟的24 h累积降水量在25.0、50.0、100.0 mm以上量级降水的ETS评分均为最优,且累积降水极值、区域平均24 h累积降水量以及小时最大降水量均值等也与ERA5资料较为接近,在环渤海地区海陆共存的下垫面背景下,ACM2方案是最适合台风“烟花”暴雨过程模拟的参数化方案。(3)与其他方案相比,ACM2方案对于边界层高度、位温和水汽混合比垂直廓线的模拟与实况最接近,这是ACM2方案对大雨以上量级预报较为准确的原因。(4)各方案模拟的700 hPa垂直速度基本决定了小时最大降水量的变化趋势以及区域平均24 h累积降水量的相对大小。

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