黄海海雾 WRF 数值模拟中垂直分辨率的敏感性研究

• 作者: 杨悦 高山红
• 来源期刊: 气象学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 黄海海雾 垂直分辨率 WRF 模式 雾顶长波辐射 湍流
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 论 文
• 页码范围: 974-988
• 页数: 15页
• 分类号: P468.0+28|P435
• 字数: 2570字
• 语种: 中文

摘要

基于 WRF 模式探究不同垂直分辨率下模式对黄海海雾的模拟表现。将3种垂直分层方案（35η、44η与63η）和2种边界层方案（YSU、MYNN）组合，对10次海雾做模拟研究。统计分析了水平雾区与雾顶高度对垂直分辨率的敏感性，并利用1次典型个例剖析了雾顶长波辐射与雾体湍流的作用。统计结果显示，提高垂直分辨率能显著改进水平雾区的模拟效果，改善明显的个例在不同垂直分辨率试验下的雾顶高度差异也较大；YSU 方案相比于 MYNN 方案更敏感，从35η层增至44η层其试验个例的击中率（POD）和公正预兆得分（ETS）的平均改进率分别提高了13．29％和10．22％。典型个例研究结果揭示，模式对雾顶长波辐射和雾体湍流作用的模拟程度强烈依赖垂直分辨率：粗垂直分辨率给出的湍流强度很弱，导致模拟失败；雾顶存在“云水含量增多→长波辐射增强→降温加大→云水含量增多”的正反馈过程，细垂直分辨率比粗垂直分辨率更容易维持与增强此反馈；只有细垂直分辨率才能模拟出雾顶长波辐射冷却产生的贯穿雾体直抵海面、强度不弱于近海面机械湍流的浮力湍流，它导致雾体降温而出现符合观测事实的海温高于气温的现象。