对流参数化方案观测的离线比较

摘要

随着计算机性能的迅速提高,全球数值天气预报的模式水平分辨率也大幅度的提高,而传统对流参数化方案已经不再适用.为了初步探寻关于灰色区域的问题,本文分别将GF、KF-ETA以及NSAS方案从三维WRF模式中提取出来,并根据选取的NCEP的全球预报系统(GFS)中的一个热带湿润环境系统下存在活跃对流过程的网格点资料的输入输出特点,通过逐步测试依次建立三个对流参数化方案的离线试验平台,利用Fortran95程序为他们编写独立强迫资料接口.对不同分辨率下三个方案的特点进行比较,结果表明:(1)当模式水平分辨率为30km时,GF方案和NSAS方案模拟出的降水结果最好,而KF-ETA方案的降水偏小;GF方案模拟出的云底较高,云厚度较小,KF-ETA方案和NSAS方案模拟出的云底高度相差不大,NSAS方案云顶高度最高为138mb.(2)10km时,GF方案模拟降水结果最好,KF-ETA方案降水结果仍旧偏小,而随着分辨率的提高,两方案的小时降水率都下降;GF方案模拟出的云的状态和30km结果一致,而KF-E-TA方案云顶高度变低了近160mb.(3)3km时,GF方案模拟结果已经出现不足,降水偏少,而且云顶高度迅速下降至800mb高度左右.KF-ETA方案也由于对模式高分辨率的考虑不足没有触发方案中的深对流方案,没有模拟出降水和云.(4)1km时,三个方案都没有得到令人满意的结果.