夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性研究

《夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性研究》是依託西安交通大學，由貝耐芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：貝耐芳
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

從1998年7月武漢-黃石特大暴雨等過程入手，探討夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性的內在和客觀原因。採用最新研製的WRF（Weather Research and Forecasting Model）模式及CR-WRF-CHEM (Cloud-Resolving WRF Model with Chemistry) 模式開展模擬試驗。利用集合預報方式，研究模式初值的不確定性對夏季中尺度強降水天氣系統可預報性的影響；類似的試驗將在至少3至5次夏季強暴雨過程中展開，以便得到較為普遍性的研究結果；通過個例研究，了解控制誤差增長的動力學和夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性的基本過程。利用CR-WRF-CHEM 模式模擬氣溶膠時空分布變化對中尺度系統可預報性的影響，並進一步研究不同氣溶膠條件下 (海洋氣溶膠，大陸氣溶膠，和高度污染的城市氣溶膠)，中尺度強降水系統可預報性的變化。

結題摘要

暴雨等中尺度系統可預報性的研究，是大氣科學的熱點問題，也是實際天氣預報中的一個很關鍵的問題。通過本項目的研究，我們試圖探討模式預報中初值不確定性對中尺度強降水系統可預報性的影響。本項目的研究結果將對提高夏季強降水天氣系統預報的準確率有一定的指導作用。從2012年7月北京特大暴雨等過程入手，探討夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性的內在和客觀原因。採用最新研製的 WRF（Weather Research and Forecasting Model）模式及 CR-WRF-CHEM (Cloud-Resolving WRF Model with Chemistry) 模式開展模擬試驗。利用集合預報方式，研究模式初值的不確定性對夏季中尺度強降水天氣系統可預報性的影響；通過個例研究，了解控制誤差增長的動力學和夏季中尺度強降水天氣系統的可預報性的基本過程。利用CR-WRF-CHEM 模式模擬氣溶膠時空分布變化對中尺度系統可預報性的影響，並進一步研究不同氣溶膠條件下 (海洋氣溶膠，大陸氣溶膠，和高度污染的城市氣溶膠)，中尺度強降水系統可預報性的變化。在本項目的支持下，我們利用WRF模式對2012年7月21日北京的特大降水過程進行了模擬試驗，對不同的解析度、不同的初始時刻及不同的模式區域進行了對比試驗，完成了不同初值的集合預報試驗及不同氣溶膠特徵的集合預報試驗。結果表明模擬結果對模式解析度、初始化時間、及模式區域設定都非常敏感。不同初值模擬的降水強度及分布有很大差異，其中集合預報的第28個成員的模擬結果最接近實況，包括經過天津北部的雨帶的出現等。不同氣溶膠的時空分布對北京特大暴雨也有明顯的影響，具體包括降水強度及發生時間的變化等。通過類似的方法，我們還研究了2014年9月7-17日關中地區持續性降水的可預報性。