跨尺度预测模式积云对流参数化方案的台风数值试验

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本文应用美国大气科学研究中心NCAR新一代跨尺度预测模型MPAS大气核心,研究New Tiedtke方案、Grell-Freitas方案、Kain-Fritsch方案这三种积云对流参数化方案对2019年第9号台风“利奇马”的影响。研究主要从研究台风路径和台风暴雨降水两方面展开。台风“利奇马”在海上发展过程中向西北-东南方向运动,在即将登陆时路径改为向正北方向运动,之后沿我国东部海岸一路北上进入黄海,并于山东半岛二次登陆后逆时针打转,最后在渤海上空消散。三种积云对流参数化方案均能很好的模拟出台风“利奇马”的运动路径,其中效果最好的是KF_W,平均误差为74.02km,其次是GF_W,平均误差为81.63km,再次是NT_W,平均误差为83.02km。本文通过分析500hPa等压线和风场以及副热带高压随时间变化的过程,给出了台风“利奇马”路径在登陆前出现北折以及在山东半岛逆时针打转的部分原因。在台风登陆暴雨方面,选取了8月10日00时至12时以及8月11日00时至12时两个时间段,给出了这两个时间段内的12小时累计降水结果并从物理角度和模型角度分析造成暴雨的原因。物理角度主要分析了暴雨形成所需的水汽条件,给出了整层大气可用降水和850hPa水汽通量,模型角度则侧重分析了闭合假设中的对流可用位能和850hPa相对涡度及纬向风,最终分别给出了基于三种积云对流参数化方案的分析,其中降雨效果最好的是New Tiedtke方案。
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