NASA/Goddard长波辐射方案在GRAPES_Meso 模式中的应用研究

摘要

本文将NASA(National Aeronautics and Space Administration)/Goddard长波辐射方案引入到GRAPES_Meso(Global/Regional Assimilation and PrEdiction System_ Meso)模式中,对2006年4月中国地区进行了一个月的模拟试验,并与相应的NCEP (National Centers for Environmental Prediction)再分析资料进行了对比分析.试验结果表明:在模拟区域内,使用GRAPES_ Meso模式进行24h、48 h预报得到的晴空大气顶向外长波辐射通量(the clear sky outgoing longwave radiation flux,OLRC)、地面接收到向下长波辐射通量(the clear sky downward longwave radiation flux at ground,GLWC)分布形势与NCEP再分析资料具有较好的对应关系;模式预报24 h、48 hOLRC和NCEP再分析资料月平均误差百分比控制在-10％～+10％以内,GLWC月平均误差百分比比OLRC略大,但总体上两者误差都在合理和可接受范围之内.OLRC和GLWC 24 h、48 h的预报和NCEP再分析资料的逐日距平相关系数及标准误差的对比显示,模式24 h预报OLRC、GLWC的距平相关系数月平均值分别为0.96、0.98,标准误差月平均值分别为24.54Wm-2、27.23Wm-2;模式48 h预报OLRC、GLWC的距平相关系数月平均值分别为0.9521、0.9804,标准误差月平均值分别为22.43 W m-2、27.64 Wm-2.总体上,模式24 h、48 h预报OLRC和GLWC的距平相关系数都在0.93以上,标准误差都在31Wm-2以内,且GLWC预报和NCEP再分析资料的相关性比OLRC略好,OLRC预报与NCEP再分析资料的的标准误差比GLWC略小.通过和RRTM长波辐射方案对比可知,两者的预报水平基本一致.本文研究结果表明,引入NASA/Goddard长波辐射方案后的GRAPES_Meso模式整体上能够较好地预报OLRC和GLWC,该辐射方案可以作为模式GRAPES_Meso的备选辐射方案之一.