山洪预警WRF模式不同物理方案组合对比试验.pdfVIP

第46卷 第7期 人 民 长 江 VOl_46．NO．7 2015年 4月 Yangtze River Apr．， 2015 文章编号 ：1001—4179(2015)07—0060—04 山洪预警 WRF模式不同物理方案组合对比试验 陈超 君 ，李 俊 (1．重庆市水文水资源勘测局，重庆 401147；2．中国气象局武汉暴雨研究所 暴雨监测预警湖北省重点实验室，湖北 武汉430205) 摘要 ：为 了获得致灾山洪降水预报 的最佳物理方案组合 ，基于 WRF模式，采用不同物理方案组合对长江流域 历史 山洪过程 ，进行 了对 比试验和检验 。采用Ts评分法 ，评估 了不 同试验方案对各量级降水 的预报 能力 。综 合得 出了最佳物理过程 。结果表 明：微物理参数化采用 WSM6，对流参数化采用 Kfeta模拟的雨带范围和 降水 强度与实况吻合的最好 ，预报效果最稳定。证明了物理模式的合理选择对 山洪预报结果影响较大。 关 键 词 ：数值天气预报 ；WRF模 式 ；TS检验 ；山洪灾害 中圈法分类号 ：P457．6 文献标志码 ：A DOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．07．016 亟待解决的问题。然而，绝大多数 山洪灾害的发生都 1 研究背景 与强降水有关 ，因此降水预报质量是 山洪灾害预警预 经过多年发展 ，我 国数值 天气预报业务逐步从引 报的重要基础 。数值预报作为定量降水预报的主要手 进吸收与 自主研发并重 ，转入了 自主研发 、持续发展的 段之一 ，其物理过程非常关键 ，它直接影响着降水预报 新格局。数值天气预报已成为现代天气预报业务的基 效果 。鉴于物理过程的重要性 ，本文通过模式 中不 同 础和天气预报业务发展的主流方 向¨-2]。对模式物理 物理方案的组合，对历史上引发山洪的暴雨过程进行 过程的描述和完善 ，将成为未来几年数值模式改进和 模拟试验 ，最后结合降水预报效果的对比检验 ，分析筛 发展的关键 。 选出最为合理 的物理方案组合 。 目前 ，对降雨模拟影响较大的物理过程主要有微 物理过程 、积云对流过程以及边界层参数化方案 ， 2 方案设计和资料介绍 其中，微物理过程起着主要作用 ，其次是积云对流过 2．1 模式简介 程 ，边界层参数化方案影响相对较小 。陈德辉等的 WRF(TheWeatherResearchandForecasting)模式 研究认为 ，云物理过程是 中尺度模式 中最重要 的非绝 系统是 由众多美国研究机构和大学共同参与开发研究 热加热物理过程之一。。，成云降雨过程发生 以后 ，通 的新一代 中尺度数值天气预报系统 。该模式系统 过感热、潜热和动量输送等反馈作用影响大尺度环流， 包括 WPS前处理 、WRFV主模块、WRFDA资料同化模 并在决定大气温度 、湿度场的垂直结构中起着关键作 块和后处理等模块 ，具有可移植、易维护 、高效率、使用 用 ，也是降水预报的关键所在。尽管物理方案都有明 方便等诸多特点 ，模拟尺度可从 1km到数千千米 ，使 确的物理基础 ，但在实际强降水模拟中，微物理方案和