数值天气预报模式的行星边界层方案热力预报变量选择
On the choice of prognostic thermal variable in planetary boundary layer schemes for numerical weather prediction models作者机构：中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京大学大气科学学院南京210023
出 版 物：《南京大学学报（自然科学版）》 (Journal of Nanjing University（Natural Science）)
年 卷 期：2024年第60卷第2期
页 面：276-286页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学]
主 题：行星边界层方案 对流边界层 虚位温 浮力通量 感热通量
摘 要：在数值天气预报模式中,大气边界层湍流混合由行星边界层方案承担.传统的边界层方案多采用位温作为热力学预报变量,计算感热通量并获得位温的湍流倾向,多数边界层方案设计之初,也往往只考虑干边界层中的位温湍流混合.事实上,驱动边界层热对流的是浮力而非热力,前者还包含了水汽的作用,由虚位温表征.基于湍流可分辨的大涡模拟来评估传统边界层方案所参数化的感热通量在湿边界层中的适用性,重点关注方案中涉及逆梯度修正项的关键系数,同时也考察浮力通量的参数化评估结果显示浮力通量在干湿边界层中具备一致性,其模式系数不随水汽条件变化,因此,推荐以虚位温替代位温作为行星边界层方案热力预报变量.
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