华南暴雨及中尺度对流系统发展对土壤湿度的敏感性

摘要

采用WRF及其耦合的Noah LSM陆面过程模式,通过对发生在2009年3月28日(个例1)和2010年5月6日(个例2)两次暴雨过程的24 h模拟,研究了华南暴雨及中尺度对流系统(MCS)发展对初始土壤湿度(SM)的敏感性问题。首先采用源自NCEP-FNL和NASA-GLDAS的两种不同SM资料驱动模式进行对比试验,在此基础上,以 NASA-GLDAS 资料模拟结果为控制试验,通过不同程度(20%、60%)增减初始SM开展多个敏感性试验。对比试验分析表明,两种资料应用对24 h累积降水分布的模拟结果影响不大,但某种程度上可影响降水量的大小。预报技巧评分结果表明,采用NASA-GLDAS SM资料进行模拟得到的结果比采用NCEP-FNL SM资料的模拟结果有所改进,尤其是50 mm以上的暴雨预报,TS评分最大可提高5%。敏感性试验分析发现,两次暴雨过程降水与SM之间主要呈正反馈作用,但其表现出的特征不完全相同。暴雨过程中MCS的组织发展形式对SM与降水之间的反馈作用有影响,具有午后局地降水性质、对流组织性发展较弱的个例1,SM增大仅引起微弱的降水增多,SM减少则明显导致降水强度减弱,降水对SM的减少更为敏感；而具有持续降水性质、对流组织性发展较强的个例2,降水对SM的增大更为敏感,SM增大可带来更明显的降水增多。此外还发现,对流系统不同发展阶段的这种反馈作用也存在差异,MCS组织性发展较弱的个例,强的反馈作用主要出现在对流发展初期阶段,而 MCS 组织性发展较好的个例,强的反馈作用则主要出现在对流系统发展后期。