微物理過程參數化方案對遼寧一次暴雪的數值模擬差異分析

作者：滕方達,李得勤,蔣大凱,楊森,王寒,陸井龍,聶安祺

摘要：利用WRFv3.9.1中尺度數值模式,采用Lin、WSM6、Thompson、WDM6四種微物理過程參數化方案對2007年3月4日遼寧特大暴雪過程進行了數值模擬研究。使用61個國家級氣象站降水觀測資料,評估了模式對此次降水過程的模擬能力,對比分析了不同微物理過程參數化方案模擬降雪過程中相態變化和水成物空間分布的差異。結果表明:4種微物理過程參數化方案均能模擬出與CloudSat衛星反演反射率分布相接近的結果,其中Thompson方案模擬的回波頂更高,向北伸展的范圍也更大,其他3種方案回波頂高均在8 km附近。4種方案對降水落區的模擬略有差異,整體來看WSM6方案對本次降水的極值中心位置,以及不同降水量級的TS評分整體都優于其他3種參數化方案。降水相態模擬與觀測的對比分析發現,WSM6、Lin和WDM6三種方案均能夠模擬出雨雪分界線不斷南壓的過程且雨雪分界線位置準確,而Thompson方案對遼寧南部地區雨轉雪時間模擬偏晚。從云微物理特征上看,4種方案均能模擬出大氣低層存在的雨水粒子,其中WDM6方案模擬的雨水含量明顯較其他3種方案更多,Thompson方案模擬出更多的雪粒子和最少的霰粒子,Lin方案霰粒子南北范圍廣、伸展高度高,WSM6和WDM6兩種方案模擬出較少的霰粒子,這兩種方案模擬的云冰高度也更低,正是各種水成物空間分布的差異決定了不同微物理過程參數化方案對降水量和降水相態模擬的差異。

發文機構：沈陽中心氣象臺 遼寧省氣象局 中國氣象局沈陽大氣環境研究所 遼寧省氣象服務中心

關鍵詞：云微物理參數化方案暴雪模擬降水相態Cloud microphysicsParameterization schemeHeavy snow simulationPrecipitation phase

分類號： P458.121[天文地球—大氣科學及氣象學]