留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一个简单的雪晶辐射参数化方案及雪晶辐射对中尺度降水的影响

周广强 赵春生 秦瑜 楼小凤

周广强, 赵春生, 秦瑜, 等. 一个简单的雪晶辐射参数化方案及雪晶辐射对中尺度降水的影响. 应用气象学报, 2006, 17(2): 129-137..
引用本文: 周广强, 赵春生, 秦瑜, 等. 一个简单的雪晶辐射参数化方案及雪晶辐射对中尺度降水的影响. 应用气象学报, 2006, 17(2): 129-137.
Zhou Guangqiang, Zhao Chunsheng, Qin Yu, et al. A simple parameterization scheme of snow-particle radiative properties and effect on mesoscale precipitation. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 129-137.
Citation: Zhou Guangqiang, Zhao Chunsheng, Qin Yu, et al. A simple parameterization scheme of snow-particle radiative properties and effect on mesoscale precipitation. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 129-137.

一个简单的雪晶辐射参数化方案及雪晶辐射对中尺度降水的影响

资助项目: 

国家自然科学基金课题 40475003

国家重大基础研究发展规划“我国重大气候和天气灾害形成机理与预测理论研究”子课题 G1998040911

上海市气象局“启明星”专项 05Q1

A Simple Parameterization Scheme of Snow-particle Radiative Properties and Effect on Mesoscale Precipitation

  • 摘要: 文章提出一个简单的雪晶辐射性质参数化方案, 并利用1998年6月8日华南暴雨资料研究了雪晶的辐射性质对于中尺度降水的影响。结果表明:雪晶的辐射性质对中尺度降水的影响是不可忽略的, 白天尤为显著; 它能够明显地改变中尺度降水的局部特征, 特别是降水中心的强度和位置, 而对降水的分布影响不大。因此, 建立独立的雪晶辐射参数化对提高中尺度模式对中尺度降水的预报能力是必要的。
  • 图  1  雨水、冰晶、雪晶、霰和云水区域平均的含水量 (单位:l0-3g·kg-1) (a) 和数浓度 (单位:m-3) (b) 随高度变化及300 hPa高度上21:00的雪晶含水置 (单位:g·kg-1) (C) 分布

    图  2  T2, T3和T4区域平均的累积降水 (a) 和降水强度 (b) 与T1方案相对差异

    图  3  24 h累积降水分布(单位:mm)

    (a) Tl, (b) T2, (c) 观测结果

    图  4  不同方案中心A的24 h累积降水及变化分布 (单位:mm)

    (a) T1结果,(b) T2与T1偏差, (c) T3与T1偏差, (d) T4与T1偏差

    图  5  T1区域平均辐射变温率 (单位:K·d-1) (a) 及T2 (b), T3(c), T4(d) 区域平均辐射变温率相对于T1的差异 (单位:0.01K·d-1)

    图  6  T1的区域平均垂直速度 (单位:cm·s-1) (a) 和T4相对于T1的区域平均垂直速度差异 (单位:0.01 cm·s-1) ( b)

    表  1  数值试验设计

  • [1] Fu Q, Krueger S K, Liou K-N. Interactions of radiation and convection in simulated tropical cloud clusters. J Atmos Sci, 1995, 52:1311-1328. http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=3519322
    [2] Tao W-K, Lang S, Simpson J, et al. Mechanisms of cloud-radiation interaction in the tropics and midlatitudes. J Atmos Sci, 1996, 53:2624-2651. doi:  10.1175/1520-0469(1996)053<2624:MOCRII>2.0.CO;2
    [3] Sui C-H, Li X, Lau K-M.Radiative convective processes in simulated diurnal variations of tropical oceanic convection. J Atmos Sci, 1998, 55:2345-2357. doi:  10.1175/1520-0469(1998)055<2345:RCPISD>2.0.CO;2
    [4] Xu K-M, Randall D A.Impacts of interactive radiative transfer on the microscopic behavior of cumulus ensembles. Part Ⅰ:Mechanisms for cloud-radiation interactions. J Atmos Sci, 1995, 52:800-817. doi:  10.1175/1520-0469(1995)052<0800:IOIRTO>2.0.CO;2
    [5] 赵春生, 丁守国, 秦瑜.云内辐射传输过程对对流降水过程的影响.自然科学进展, 2003, 13(10):1060-1066. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZKJZ200310010.htm
    [6] Chin H-N S.The impacts of the ice phase and radiation on a midlatitude squall line system. J Atmos Sci, 1994, 51:3320-3343. doi:  10.1175/1520-0469(1994)051<3320:TIOTIP>2.0.CO;2
    [7] Chin H-N S, Fu Q, Bradley M M, et al. Modeling of a tropical squall line in two dimensions and its sensitivity to environment winds and radiation. J Atmos Sci, 1995, 52:3172-3193. doi:  10.1175/1520-0469(1995)052<3172:MOATSL>2.0.CO;2
    [8] Dudhia J. Numerical study of convection observed during the winter monsoon experiment using a two-dimensional model.J Atmos Sci, 1989, 46:3077-3107. doi:  10.1175/1520-0469(1989)046<3077:NSOCOD>2.0.CO;2
    [9] Churchill D D, Houze Jr R A. Effect of radiation and turbulence on the diabatic heating and water budget of the stratiform region of a tropical cloud cluster. J Atmos Sci, 1991, 48:903-922. doi:  10.1175/1520-0469(1991)048<0903:EORATO>2.0.CO;2
    [10] Miller R A, Frank W M.Radiative forcing of simulated tropical cloud clusters. Mon Wea Rev, 1993, 121:482-498. doi:  10.1175/1520-0493(1993)121<0482:RFOSTC>2.0.CO;2
    [11] 丁守国.积云过程中云与辐射相互作用研究.北京:北京大学地球物理系, 2001.
    [12] Pruppacher H R, Klett J D. Microphysics of Clouds and Precipitation. Boston:Kluwer Academic Publishers, 1997.
    [13] 周广强, 赵春生, 丁守国, 等.不同辐射传输方案对中尺度降水影响的对比分析.应用气象学报, 2005, 16(2):148-158. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20050219&flag=1
    [14] 汪宏七, 赵高祥.云微物理特性对云光学和云辐射性质的影响.应用气象学报, 1996, 7(1):36-44. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19960105&flag=1
    [15] 楼小凤. MM5模式的新显式云物理方案的建立和耦合及原微物理方案的对比分析.北京:北京大学物理学院大气科学系, 2002.
    [16] Lou X-F, Hu Z-J, Shi Y-Q, et al.Numerical simulation of a heavy rainfall case in South China. Adv Atmos Sci, 2003, 20:128-138. doi:  10.1007/BF03342057
    [17] Reisner J, Rasmussen R J, Bruintjes R T.Explicit forecasting of supercooled liquid water in winter storms using the MM5 mesoscale model.Quart J Roy Meteor Soc, 1998, 124B:1071-1107. http://opensky.ucar.edu/islandora/object/articles:3987
    [18] Kiehl J T, Hack J J, Bonan G B, et al.Description of the NCAR Community Climate Model Version 3 (CCM3). NCAR Technical Note, NCAR, TN-420+STR, 1996. http://opensky.ucar.edu/islandora/object/technotes:187
    [19] 张国栋.冰云短波辐射特性参数化.应用气象学报, 1997, 8 (3):284-292. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19970341&flag=1
    [20] Fu Q, Liou K-N.On the correlated k-distribution method for radiative transfer in nonhomogeneous atmospheres.J Atmos Sci, 1992, 49:2139-2156. doi:  10.1175/1520-0469(1992)049<2139:OTCDMF>2.0.CO;2
    [21] Liou K-N, Fu Q. A simple formulation of the delta-four-stream approximation for radiative transfer parameterization. J Atmos Sci, 1988, 45:1940-1947. doi:  10.1175/1520-0469(1988)045<1940:ASFOTD>2.0.CO;2
    [22] 廖国男著.周诗健译.大气辐射导论.北京:气象出版社, 1985:250-254.
    [23] Fu Q, Liou K-N. Parameterization for the radiative properties of cirrus cloud. J Atmos Sci, 1993, 50:2008-2025 doi:  10.1175/1520-0469(1993)050<2008:POTRPO>2.0.CO;2
    [24] Stephens G L. Review:the parameterization of radiation for numerical weather prediction and climate models. Mon Wea Rev, 1984, 112:826-867. doi:  10.1175/1520-0493(1984)112<0826:TPORFN>2.0.CO;2
  • 加载中
图(6) / 表(1)
计量
  • 摘要浏览量:  2386
  • HTML全文浏览量:  583
  • PDF下载量:  1253
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2005-04-18
  • 修回日期:  2005-07-07
  • 刊出日期:  2006-04-30

目录

    /

    返回文章
    返回