学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

对GRAPES中尺度模式系统暴雨个例模拟误差的诊断研究

作　者: 孔荣
导　师: 王建捷
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 气象学
关键词: GRAPES-Meso 暴雨模拟 误差诊断
分类号: P458.121.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 59次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


选用0.18度(约20km)分辨率中尺度大气非静力模式GARPES-Meso对05年5月31日至6月1日发生在湖南省的大暴雨过程进行了数值模拟和敏感性试验,并用探空、地面加密实况资料和客观分析场资料等对模拟结果进行细致的误差分析和诊断研究。结果表明:GRAPES-Meso合理地再现了这次暴雨过程发生的大尺度环流背景、尤其是对500hPa环流形势及其变化过程的模拟与实况非常接近;对暴雨过程累积降水总分布特征、大降水的主要落区等的模拟能力亦较强。从天气过程的角度看,模式可以对降水短期预报提供有较好参考和指导价值的可用数值产品。然而,在降水总体特征模拟合理的前提下,GRAPES-Meso对本次暴雨中尺度特征的把握还有相对明显的偏差,如:模拟降水出现过早、降水峰值模拟显著偏弱、低层风速模拟偏大、高空急流核风速模拟偏小等。诊断分析显示,引起这些模拟误差的原因并不相同。模拟降水出现过早,主要是由模式初值误差引起,而非模式本身原因。处于暴雨区的初始低层风场偏差,在有利的环流条件下,积分前几个小时内不断增长并向对流层低层的上部扩展,引起模式低层风场和水汽发生异常辐合,进而激发出模式降水。而模拟降水峰值显著偏弱的可能原因,一是暴雨发生前高空急流核细节特征的模拟出现偏差,影响了高空强辐散与低层强辐合的垂直耦合,导致暴雨区高空辐散和垂直运动的模拟呈现出一种明显偏弱的连锁反应;二是模式次网格尺度和网格尺度降水方案的协调性不够,对流调整和对流对格点尺度温湿场的反馈似乎还不够有效,影响了模式格点尺度产生凝结至雨的温湿条件,进而影响显式降水方案作用的发挥。上述两方面因素的不断相互作用,对模拟降水构成一种负反馈影响,最终导致模拟降水峰值显著偏弱。要提升GRAPES-Meso定量降水预报能力,还需特别关注模式物理过程的描述和提高模式降水物理过程方案之间的协调性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
第一章 引言  5-11
  1.1 中尺度暴雨模拟的研究进展  6-9
  1.2 本论文研究的目的和意义  9
  1.3 本文主要研究内容  9
  1.4 本论文各章主要内容  9-11
第二章 数值模式介绍  11-16
  2.1 模式动力框架简介  11-14
    2.1.1 模式预报变量及其方程组  11-12
    2.1.2 垂直坐标的选择  12
    2.1.3 垂直层次设置  12-13
    2.1.4 时间离散方案  13
    2.1.5 水平离散方案  13-14
    2.1.6 垂直离散方案  14
    2.1.7 边界条件的设置  14
  2.2 模式物理方案简介  14-16
第三章 个例与模拟试验方案  16-22
  3.1 暴雨过程概述  16
  3.2 造成暴雨的主要影响系统  16-20
  3.3 试验方案设计  20-22
第四章 模拟结果的检验  22-35
  4.1 模式对大尺度环流特征的模拟能力  22-28
  4.2 模式对降水环境变量垂直特征的模拟能力  28-31
  4.3 模式对降水总体分布特征和暴雨中尺度特征的模拟能力  31-35
第五章 降水模拟误差的初步定位与分析研究  35-54
  5.1 降水模拟结果对初始场的敏感性  35-39
  5.2 初始误差的定位分析  39-46
  5.3 降水峰值模拟偏弱原因的探讨  46-54
第六章 结论与讲座  54-56
  6.1 本文研究主要结论  54
  6.2 有待进一步研究的问题  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-61
个人简介  61

相似论文

  1. NOAH陆面模式在GRAPES中的应用,P458.121.1
  2. 黑龙江省强对流天气特征初步分析,P458.121.1
  3. 北京城区两次强降水过程的中尺度观测分析及成因探讨,P458.121.1
  4. 黑龙江省暴雪天气分析及预报方法研究,P458.121.1
  5. NOAH陆面模式在GRAPES中的应用,P458.121.1
  6. 云导风资料同化在伴随模式同化系统中的应用研究,P458.121.1
  7. 边界层参数化及其在中尺度数值模式中的应用,P458.121.1
  8. CAPE等环境参数在强对流风暴分析中的应用研究,P458.121.1
  9. AMSU资料变分同化及在暴雨数值模拟中的应用研究,P458.121.1
  10. 一次台风特大暴雨的中尺度数值模拟分析,P458.121.1
  11. 采用二步变分法反演多普勒雷达风场及其在中尺度暴雨过程研究中的应用,P458.121.1
  12. 低纬高原地区暴雨M_βCSs特征的数值模拟研究,P458.121.1
  13. “8.16”华北暴雨的数值模拟和诊断分析,P458.121.1
  14. 云贵高原东段初夏暴雨的观测、诊断与模拟,P458.121.1
  15. 一次天津局地暴雨的诊断分析和数值模拟,P458.121.1
  16. 一次华南前汛期暴雨的成因分析及数值模拟研究,P458.121.1
  17. 登陆台风暴雨的数值模拟与诊断分析,P458.121.1
  18. 一次华北秋季暴雨的斜压过程分析及诊断研究,P458.121.1
  19. 东北暴雨天气气候特征及东北低涡结构研究,P458.121.1
  20. 一次春季罕见寒潮暴雨（雪）天气过程诊断分析,P458.121.1

中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 天气预报 > 天气过程的分析 > 概况分析 > 单项分析 > 降水过程分析 > 暴雨过程分析
© 2012 www.xueweilunwen.com