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《兰州大学》 2011年 博士论文
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基于CloudSat及MODIS卫星云产品对GRAPES全球模式和WRF模式云微物理方案的对比检验

吴伟  
【摘要】:云微物理过程对描述降水过程和揭示降水的物理机制非常重要。本文利用CloudSat和MODIS卫星云产品,检验、对比不同云微物理方案对GRAPES全球模式及WRF中尺度模式预报的云宏、微观物理特征,结果表明: (1) MODIS卫星云产品的积分云水、云顶温度与CloudSat卫星云产品的冰水含量三个物理量,可以作为GRAPES全球模式及WRF中尺度模式不同云物理方案预报的云宏、微观特征对比分析的参考量。 (2)利用WRF模式,采用非静力、双重嵌套方案,格距分别为15和5 km,对发生在东北地区“2009.04”春季降雨天气过程进行数值模拟和诊断分析。对比检验了WRF模式利用T639L160资料的春季在特定区域的模拟效果,并分析了不同云微物理方案对模拟结果的影响。 (3)利用CloudSat和MODIS卫星云产品的冰水含量、冰晶数浓度、积分云水及云顶温度对比检验了WRF模式V3.1版新增的Morrison等的双参数混合云模式对华北地区一次强降雪天气过程的模拟,双参数方案试验M模拟的冰水含量、积分云水、云顶温度的分布形态与卫星观测更为接近,对比显示双参数方案对冰水含量的模拟比单参数方案有了较细致的改进。 (4)利用CloudSat卫星云产品的冰水含量及冰晶数浓度对比检验了WRF模式冰核浓度的改变对降水预报的影响,试验3(游来光等的冰核浓度公式)模拟的冰水含量及冰晶数浓度的形态及量级分布范围上与卫星观测更为接近。说明游来光等的冰核浓度公式的模拟结果更符合中国地区情况。


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