| 【中文题名】 | 辽东半岛一次暴雨过程的数值模拟研究 |
| 【英文题名】 | The Numerical Simulate Examination of Rainstorm on Liaodong Peninsula |
| 【学科专业】 | 气象学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-1-12 |
| 【中关键词】 | 大暴雨,MM5模式,隐式方案,显式方案,积云参数化,嵌套网格 |
| 【英关键词】 | Heavy rainstorm,MM5 model,Implicit scheme,Explicit scheme,Cumulus parameterization,Nesting grid, |
| 【分类导航】 | 天文学、地球科学>大气科学（气象学）>天气预报>天气过程的分析>概况分析>单项分析 |
| 【论文摘要】 | 中尺度数值模式MM5中有多种积云参数化方案可供选择，不同的参数化方案及分辨率对降水预报有很大影响。本文目的在于通过常用的四种积云参数化方案及嵌套网格方案对辽东半岛暴雨过程进行试验，以研究不同参数化方案和嵌套网格对辽东半岛暴雨模拟的影响。选取2005年7月25日辽东半岛南部及海峡地区的一次大暴雨过程做数值模拟试验。通过比较和分析不同方案的模式输出结果，主要结论归纳如下：
二重嵌套数值模拟结果与客观分析对比发现：
1．MM5模式能够很好地再现辽东半岛大暴雨的大、中尺度环流系统。
2．高空强辐散，低空强辐合及对应的强上升运动和气旋性涡柱的发展是造成此次暴雨的动力机制。
3．低空西南气流以及高空干冷空气侵入对这次暴雨的产生和发展起重要的作用。
积云对流参数化方案一对比分析表明：
1．不同的参数化方案，对强降水落点和降水强度的模拟，结果差别较大。模拟较好的是GR方案，最差的是AK方案。
2．四种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场差别较大，其中GR方案较好地模拟出造成这次暴雨的高低压系统和中尺度气旋。
... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
5-6 |
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ARSTRACT |
6-11 |
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第一章 引言 |
11-15 |
|
1 研究的目的和意义 |
11 |
|
2 研究现状及发展趋势 |
11-13 |
|
3 研究内容 |
13 |
|
参考文献 |
13-15 |
|
第二章 非静力中尺度模式简介 |
15-25 |
|
1.MM5的主要特征 |
15-16 |
|
2.模式模拟系统流程 |
16-17 |
|
3.模式基本方程组 |
17-19 |
|
4.模式物理过程参数化 |
19-23 |
|
4.1 降水物理过程 |
19-21 |
|
4.1.1 显式水汽方案 |
19-20 |
|
4.1.2 积云参数化方案 |
20-21 |
|
4.2 行星边界层(PBL)物理过程参数化 |
21-22 |
|
4.3 大气辐射参数化 |
22-23 |
|
参考文献 |
23-25 |
|
第三章 05年“7.25”辽东半岛大暴雨过程天气学分析 |
25-39 |
|
1.过程分析和降水实况 |
25-26 |
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2.大尺度环流形势分析 |
26-28 |
|
3.中尺度环流系统分析 |
28-29 |
|
4.雷达回波分析 |
29-31 |
|
4.1 雷达回波强度分析 |
29 |
|
4.2 多普勒雷达速度场分析 |
29-31 |
|
4.3 雷达回波纵向移动对形成短时暴雨—大暴雨的作用 |
31 |
|
4.4 物理量产品资料分析 |
31 |
|
5.高低空急流 |
31-32 |
|
6.低涡切变线附近涡度、散度及相当位温特征 |
32-36 |
|
7.水汽场分布特征 |
36-37 |
|
8.结论 |
37 |
|
参考文献 |
37-39 |
|
第四章 中尺度低涡的数值模拟及物理结构分析 |
39-53 |
|
1.模式模拟设计 |
39-40 |
|
2.模拟结果检验 |
40-44 |
|
2.1 模拟的地面气压场及流场与客观分析比较 |
40-41 |
|
2.2 模拟流场与云图比较 |
41-42 |
|
2.3 模拟雷达回波与实况多普勒雷达回波比较 |
42-44 |
|
2.4 模拟逐时降水与实况比较 |
44 |
|
3.模拟结果分析 |
44-52 |
|
3.1 中尺度气旋的生成发展过程 |
44-45 |
|
3.2 中尺度气旋的垂直结构分析 |
45-50 |
|
3.2.1 水汽场与热力场 |
45-46 |
|
3.2.2 运动场 |
46 |
|
3.2.3 微物理场 |
46-50 |
|
3.3 中尺度气旋的水平结构分析 |
50-52 |
|
4.结论 |
52 |
|
参考文献 |
52-53 |
|
第五章 MM5中不同积云参数化方案对比试验 |
53-64 |
|
1.对流参数化方案选择 |
53 |
|
2.数值模拟试验设计 |
53 |
|
3.模拟结果分析 |
53-62 |
|
3.1 总降水量对积云对流参数方案的敏感性 |
53-54 |
|
3.2 不同参数化方案对模拟海平面气压场的影响对比分析 |
54-58 |
|
3.3 不同参数化方案对模拟地面中尺度特征的影响 |
58-59 |
|
3.4 不同参数化方案对模拟云物理特征的影响 |
59-62 |
|
4.结论 |
62-63 |
|
参考文献 |
63-64 |
|
第六章 MM5中不同积云参数化方案对比试验二 |
64-82 |
|
1.数值模拟试验设计 |
64-65 |
|
2.实验结果分析 |
65 |
|
3.积云参数化方案的选择对粗细网格间的相互影响 |
65-80 |
|
3.1 细网格参数化方案的选取对粗网格模拟结果的影响分析 |
65-75 |
|
3.1.1 细网格对粗网格模拟降水影响分析 |
65-67 |
|
3.1.2 细网格对粗网格模拟低层中尺度特征的影响分析 |
67-69 |
|
3.1.3 细网格对粗网格模拟海平面气压场影响分析 |
69-71 |
|
3.1.4 细网格对粗网格模拟云物理特征影响分析 |
71-73 |
|
3.1.5 细网格对粗网格模拟物理量场的影响分析 |
73-75 |
|
3.2 粗网格参数化方案的选取对细网格模拟结果的影响分析 |
75-80 |
|
3.2.1 粗网格对细网格模拟降水影响分析 |
75 |
|
3.2.2 粗网格对细网格模拟低层中尺度特征的影响分析 |
75-77 |
|
3.2.3 粗网格对细网格模拟云物理特征影响分析 |
77-79 |
|
3.2.4 粗网格对细网格模拟物理量场的影响分析 |
79-80 |
|
4.结论 |
80-81 |
|
参考文献 |
81-82 |
|
第七章 不同嵌套网格数值模拟试验 |
82-94 |
|
1.数值模拟实验设计 |
82 |
|
2.实验结果分析 |
82-85 |
|
2.1 细网格模拟降水量结果分析 |
82-83 |
|
2.2 细网格模拟低层中尺度特征结果分析 |
83-84 |
|
2.3 细网格模拟海平面气压结果分析 |
84 |
|
2.4 细网格模拟物理量场结果分析 |
84-85 |
|
3.嵌套性能分析 |
85-92 |
|
3.1 模拟降水强度及空间分布对比分析 |
85-86 |
|
3.2 细网格对中、粗网格模拟的中尺度气旋的影响分析 |
86-88 |
|
3.3 嵌套网格对海平面气压的影响分析 |
88-89 |
|
3.4 嵌套网格对物理场的影响 |
89-92 |
|
4.结论 |
92 |
|
参考文献 |
92-94 |
|
第八章 总结 |
94-98 |
|
致谢 |
98 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.38980 |
