土壤砾石参数化对一次高原低涡形成发展影响的数值模拟

作     者：程攀 吕世华 孙虹雨 罗江鑫 徐悦 陶星宇 张燕 CHENG Pan;LÜShihua;SUN Hongyu;LUO Jiangxin;XU Yue;TAO Xingyu;ZHANG Yan

作者机构：成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 辽宁省气象灾害监测预警中心辽宁沈阳110166 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 辽宁省气象台辽宁沈阳110166 四川省凉山州气象局四川凉山彝族自治州615000 

出 版 物：《高原气象》 (Plateau Meteorology)

年 卷 期：2022年第41卷第2期

页      面：391-403页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41975007) 第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0103) 

主　　题：青藏高原 砾石参数化 RegCM4 CLM4.5 高原涡 

摘      要：为了验证陆面过程模式砾石参数化方案在青藏高原上的天气过程的模拟能力,本文通过耦合了砾石参数化方案CLM4.5的区域气候模式RegCM4,对一次高原低涡个例进行模拟研究,利用模拟的500 hPa高空形势场、2 m温湿度和土壤温湿度等数据,结合ERA5资料对比验证分析。结果表明:加入砾石参数化方案的RegCM4对本次高原涡个例模拟效果整体较好;在500 hPa高空形势场中,新方案比旧方案更为准确地模拟出高原涡中心位置和涡区温度场特征;在高原涡生成和发展阶段,新方案模拟的2 m温度和相对湿度效果明显较旧方案强,为低涡的生成和发展提供有利条件;在土壤温湿度的模拟中,加入砾石后提升了土壤的导热率和导水率,使高原涡在初生和发展阶段提供更好的土壤热力和水分条件;高原涡消亡阶段,新方案使浅层土壤温度下降,深层土壤温度升高;在500 hPa反气旋性环流地区,新方案模拟的土壤体积含水量较旧方案偏低,而当青藏高原高空无强烈天气系统时,新旧方案在土壤体积含水量的模拟表现差别不大。在高原涡整个生命史中,新方案在浅层土壤温度的模拟明显优于旧方案,而在土壤体积含水量模拟中第1层效果最好。