夏季風過渡區下墊面非均勻性對一次暴雨影響的數值模擬

作者：任余龍,張鐵軍,柳媛普,吳晶

摘要：下墊面性質非均勻性造成的陸氣能量通量差異是影響局地強降水發生的重要原因。中國夏季風過渡區植被過渡快、性質差異大,非均勻性強,是極端降水多發區。為了探究該區域下墊面非均勻性對強降水的影響,在統計分析下墊面特征基礎上,對2017年8月28—29日受西太平洋副熱帶高壓西南暖濕氣流和中高緯南下冷空氣共同影響下的典型暴雨過程,利用中尺度模式WRF3.8及NCAR-LSM陸面模型,設計敏感試驗,探討下墊面種類變化對暴雨強度、落區及通量參數的影響。結果表明:該區域分布著3~6種下墊面,青海東部到甘肅中部下墊面種類相對單一,非均勻性弱,而西北地區東南部、四川北部下墊面種類多在6種以上,非均勻性強。模式單一格點中代表性下墊面類型對陸氣通量貢獻率不足50%,表明僅用單一下墊面計算陸氣通量不適宜。隨著模式格點中下墊面種類的增加,不同量級的降水區面積與實況更加接近,且主雨帶網格內陸面特征物理量的非均勻性增強。相比于控制試驗,兩組敏感試驗模擬的淺層地表溫度、地表熱通量、感熱通量、潛熱通量等在白天均有所減弱,一定程度上消弱了因未考慮下墊面非均勻性而導致的陸面特征物理量誤差偏大的現象,從而減小了對流有效位能,抑制對流性降水的產生,一定程度上降低了降水的正偏差。

發文機構：中國氣象局蘭州干旱氣象研究所 蘭州中心氣象臺

關鍵詞：陸面過程地表非均勻性數值模擬暴雨夏季風過渡區land surface processsurface heterogeneitynumerical simulationrainstormsummer monsoon transition zone

分類號： P435[天文地球—大氣科學及氣象學]