不同初始场及辐射参数化组合方案对太阳辐射模拟效果的影响试验研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:revire
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了提高太阳辐射模拟和预报效果,本文利用2010年1、4、7、10月ECMWF和NCEP再分析资料和WRF-SES2辐射模式系统模拟了北京市观象台站和北京上甸子区域大气本底站的总辐射、散射辐射和直接辐射,并与观测值进行对比,重点分析了模式初始场云量差异对辐射模拟的影响。对NCEP和ECMWF两种再分析资料的太阳辐射模拟效果对比分析,并评估了WRF常用辐射参数化组合方案对太阳辐射模拟效果的影响。初步结论如下:1)总体而言,北京南郊观象台1、4、7、10月总辐射模拟值较观测值大,散射辐射模拟值较观测值小,总云量模拟值小于观测值。相对来说,多数时段采用ECMWF再分析资料做为初始场的模拟方案(简称EC方案)模拟的总辐射、直接辐射、散射辐射误差小于NCEP再分析资料做为初始场的模拟方案(简称NCEP方案),即EC方案模拟太阳短波辐射效果优于NCEP方案,这可能与EC再分析资料中的云量误差较小有关。2)相对来说,北京南郊观象台1、4月总辐射模拟效果较好,平均绝对误差较小,其中1月误差分布范围最窄;10月次之,7月稍差;1、4、10月两种方案模拟误差较接近,而7月EC方案的总辐射误差小于NCEP方案,总辐射模拟准确率受云量模拟效果影响较大;1月直接辐射模拟效果较好,4、10月次之,7月稍差。除4月外,其他3个月EC方案模拟的直接辐射误差小于NCEP方案;1、10月散射辐射模拟效果较好,4、7月稍差;4个月EC方案模拟的散射辐射误差小于NCEP方案。3)上甸子区域大气本底站1月EC方案和NCEP方案总辐射模拟误差较接近,而4、7、10月EC方案模拟的总辐射误差小于NCEP方案;4个月EC方案总云量模拟误差小于NCEP方案。4)EC和NCEP方案对总辐射、直接辐射和散射辐射的模拟准确率受初始场中云量模拟效果的影响较大;总云量模拟误差小,则总辐射的模拟误差亦相对较小。5)北京观象台和上甸子区域大气本底站4个月采用WRF模式长波RRTM长波和短波Dudhia辐射参数化方案的模拟方案(简称EC1方案)总辐射、直接辐射模拟效果较采用WRF模式长波RRTM长波和短波RRTMG辐射参数化方案的模拟方案(简称EC2方案)好,散射辐射模拟EC2方案较EC1方案好;EC1方案总云量模拟误差较EC2方案小;6)北京观象台和上甸子区域大气本底站晴天EC1和EC2方案总辐射、直接辐射和散射辐射模拟误差差异较小;阴雨天EC1和EC2方案总辐射、直接辐射和散射辐射模拟误差差异较大,其中,ECl方案总辐射、直接辐射模拟效果较EC2方案好,散射辐射模拟EC2方案较ECl方案好;7)北京观象台和上甸子区域大气本底站晴天EC1和EC2方案总云量模拟误差的差异较小:阴雨天EC1和EC2方案总云量模拟误差的差异较大,其中,EC1方案总云量模拟误差较EC2方案小。8)北京观象台和上甸子区域大气本底站晴天EC1和EC2方案总辐射、直接辐射和散射辐射模拟误差差异较小:阴雨天EC1和EC2方案总辐射、直接辐射和散射辐射模拟误差差异较大,其中,EC1方案总辐射、直接辐射模拟效果较EC2方案好,散射辐射模拟EC2方案较EC1方案好;这与WRF辐射参数化方案的不同而导致的总云量模拟效果不同有关。
其他文献
为了研究在全球变化背景下的黄河中游流域暴雨特征,本文首先利用1981—-2010年地面降水观测资料,对黄河中游流域暴雨日数分别做了总体和7、8月份的趋势变化分析、M-K突变检验和Morlet小波分析。结果表明:无论是总体还是7、8月份都有略为增长趋势,但这种趋势并不显著;在1990—2000年均存在8a显著性周期振荡,总体还持续存在3~4a的周期振荡,7月在80年代初及90年代末有2~3a周期振荡
本文利用美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)提供的再分析数据集、美国国家海洋和大气管理局(?)NOAA)提供的向外长波辐射(OLR)资料、TRMM3b42卫星降水和中国台站降水资料,通过小波分析、带通滤波等气象统计方法,研究了长江淮河流域旱涝年及早涝转折年的低频振荡特征,主要结果如下:(1)揭示了江淮地区旱涝年及旱涝并存年的低频振荡统计特征。江淮地区旱涝年及早涝并存年夏
利用MLS卫星的水汽、冰水含量、温度等资料分析上对流层/下平流层水汽的变化特征,并探讨在该区域中主要的脱水机制。在215hPa高度,水汽、冰水含量的高值中心对应于深对流区域(或OLR低值区)。在北半球夏季147hPa高度及以上,水汽的高值中心并不完全对应于深对流区域,这与深对流所能到达的高度有关。水汽的高值中心分布随高度上升向西北方向偏移,季风区的深对流将对流层水汽输送至上层后,水汽被限制在强大的
利用NCEP1°×1°逐6小时再分析格点资料和常规地面高空观测资料以及WRF中尺度数值模式系统的模拟结果,对2012年7月4-5日发生在河南省黄淮地区的一次双低涡引起的大暴雨天气过程的影响系统及基本机制进行了初步的诊断分析。分析发现,副热带高压稳定少动,中低空切变线、低空西南急流的生成为这次大暴雨提供了动力条件和充足的水汽供应;高空槽携带冷空气南下,侵入双低涡后部,使得黄河涡(西北涡)向东南移动、
本文利用最新的美国环境预报中心/美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料,重点讨论了冬季北太平洋风暴轴与东亚冬季风的关系,主要从东亚冬季风环流系统对风暴轴的可能影响和天气尺度瞬变强迫对大尺度环流的可能反馈作用两方面进行了探究。为了给以上的研究提供可信的气候背景,首先我们利用更新至2011年冬季的再分析资料,重新对冬季北太平洋风暴轴的时空演变特征做了分析,将所得结果与以往的研究成果相比较
以大气辐射传输模型为依据,通过计算FY-2E (FengYun-2E)红外通道图像“晴空”大气层顶的辐射量对大气水汽和大气气溶胶变化的敏感性,详细分析大气辐射信息结构,建立了提取微弱示踪信号的时间差分算法,并通过追踪提取出的微弱示踪信号来进行晴空区导风。相比于传统的云导风或水汽导风技术,晴空导风可进一步补充人们渴求的大气低层晴空区的运动信息。本文利用MODTRAN4辐射传输模式,结合FY-2E静止
2007年7月29日到30日发生在豫西地区的暴雨在豫西地区造成重大伤亡和财产损失,且具有降水时段集中、致洪以及典型的中尺度特征,实际工作中对此次暴雨的预报预测也不十分成功,有许多需要认真分析总结的地方,通过对此次暴雨过程的分析可以为今后提高豫西山区暴雨的预报准确率和及时性提供参考。本文首先利用常规观测资料和NCEP再分析资料对2007年7月29~30日发生才豫西地区的暴雨天气过程进行分析,确定此次
采用NCEP/NCAR和ERA40再分析月平均资料,揭示夏季对流层中低层索马里越赤道气流(简称SMJ)垂直结构主要呈现出全区一致、上下反相两种分布型(“A”型和“B”型),细分为一致增强型(“A+”型)、一致减弱型(“A-”型)、上弱下强型(“B+”型)和上强下弱型(“B-”型)。在此基础上定义的两个SMJ垂直结构指数VS1和VS2分别能很好地表征SMJ“A”型和“B”型的垂直结构。利用结构指数进
利用美国冰雪资料中心提供的1979—2007年全球月平均积雪水当量格点资料、NCEP/NCAR的逐月再分析资料以及中国743站的逐日气温资料,分析了东北夏季低温和欧亚大陆融雪的气候特点,并在此基础上进一步探讨欧亚中高纬春季融雪异常分布与中国东北夏季温度的关系及其可能的物理机制。主要结论如下:(1)在全球变暖的背景下,东北全区温度表现为显著的上升趋势,年际变率大,气候不稳定性强。(2)近30年来,欧
本文利用2011年6月~8月在黄山地区不同高度观测得到的雨滴谱资料,分析了黄山地区的雨滴谱特征,并选取一次大范围长时间降水过程对不同高度上降水微物理量及雨滴谱分布特征进行分析,讨论了其中的差异及可能物理机制。主要结论如下:黄山地区在6月梅雨季节降水较多,各降水过程强度、持续时间差别很大,积层混合云和层状云的持续时间最长,积云的持续时间最短,积云的平均雨强最大,局地较强云系和积云降水中心位置的雨强要