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

北京地区夏季边界层结构日变化的高分辨模拟对比

陈炯 王建捷

陈炯, 王建捷. 北京地区夏季边界层结构日变化的高分辨模拟对比. 应用气象学报, 2006, 17(4): 403-411..
引用本文: 陈炯, 王建捷. 北京地区夏季边界层结构日变化的高分辨模拟对比. 应用气象学报, 2006, 17(4): 403-411.
Chen Jiong, Wang Jianjie. Diurnal cycles of the boundary layer structure simulated by WRF in Beijing. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(4): 403-411.
Citation: Chen Jiong, Wang Jianjie. Diurnal cycles of the boundary layer structure simulated by WRF in Beijing. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(4): 403-411.

北京地区夏季边界层结构日变化的高分辨模拟对比

资助项目: 

国家科技攻关计划“北京奥运国际天气预报示范计划关键技术研究” 2003BA904B09

科技部国家科技攻关计划“奥运气象保障技术研究” 2002BA904B05

北京市自然科学基金重点项目 8051002

国家气象中心自由项目 ZK2005-09

Diurnal Cycles of the Boundary Layer Structure Simulated by WRF in Beijing

  • 摘要: 使用WRF中尺度数值模式, 分别选用两种不同的边界层参数化方案 (MYJ, YSU) 和3种陆面参数化方案 (SLAB, Noah, RUC), 对2004年7月1日08:00—7月4日20:00 (北京时) 北京地区夏季边界层结构进行1 km的高分辨模拟。对比分析了近地面层风场、温度场以及边界层的日变化特征, 结果发现:WRF模式基本模拟出了北京夏季边界层的日变化特征; 在边界层方案中, MYJ方案描述的边界层结构较YSU方案合理; Noah陆面模式较好地反映了城市的热岛效应; 无降水时, 风速及边界层高度对于陆面过程不敏感, 而降水发生后, 陆面过程对于边界层结构的影响增大; 各方案模拟的城区风速明显偏大, 这是因为没有充分考虑城市建筑物的阻力作用。
  • 图  1  北京地区2004年7月3日02:00 2 m温度 (单位:℃) 和10 m风场 (单位:m·s-1) 水平分布模拟对比分析

    (a) YSU/SLAB, (b) YSU/Noah, (c) MYJ/SLAB, (d) MYJ/Noah, (e) MYJ/RUC, (f) 自动站观测

    图  2  北京地区2004年7月3日14:00 2 m温度 (单位:℃) 和10 m风场 (单位:m·s-1) 水平分布模拟对比分析

    (a) YSU/SLAB, (b) YSU/Noah, (c) MYJ/SLAB, (d) MYJ/Noah, (e) MYJ/RUC, (f) 自动站观测

    图  3  2004年7月1—4日北京城区2 m平均温度的日变化对比分析

    图  4  2004年7月1—4日北京城区10 m风速的日变化对比分析 (a) 城区平均, (b) 郊区

    图  5  2004年7月1—4日北京城区平均边界层高度的日变化对比分析

    图  6  2004年7月3日北京城区风温廓线的日夜对比

    (a) 02:00位温廓线, (b) 02:00水平风速廓线, (c) 14:00位温廓线, (d) 14:00水平风速廓线

  • [1] Stull R B.边界层气象学导论.徐静琦, 杨殿荣, 译.青岛:青岛海洋大学, 1991:1-21.
    [2] 杨玉华, 徐祥德, 翁永辉.北京城市边界层热岛的日变化周期模拟.应用气象学报, 2003, 14(1):61-68. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030107&flag=1
    [3] Zhang Dalin, Zheng Weizhong. Diurnal cycles of surface winds and temperatures as simulated by five boundary layer parameterizations. J Appl Meteor, 2004, 43(1):157-169. doi:  10.1175/1520-0450(2004)043<0157:DCOSWA>2.0.CO;2
    [4] 刘树华, 文平辉, 张云雁, 等.陆面过程和大气边界层相互作用敏感性实验.气象学报, 2001, 59(5):533-548. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200105003.htm
    [5] Troen I B, Mahrt L. A simple model of the atmospheric boundary layer:sensitivity to surface evaporation. Boundary-Layer Meteo, 1986, 37:129-148. doi:  10.1007/BF00122760
    [6] Noh Y, Cheon W G, Hong S Y. Improvement of the K-profile model for the planetary boundary layer based on large eddy simulation data. Boundary-Layer Meteo, 2003, 107:401-427. doi:  10.1023/A:1022146015946
    [7] Mellor G L, Yamada T. A hierarchy of turbulence closure models for planetary boundary layer. J Atmos Sci, 1974, 31:1791-1806. doi:  10.1175/1520-0469(1974)031<1791:AHOTCM>2.0.CO;2
    [8] Mellor G L, Yamada T.Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems. Riew Geophys Space Phys, 1982, 20(4):851-875. doi:  10.1029/RG020i004p00851
    [9] Janjic Z I. The step-mountain coordinate:physical package.Mon Wea Rev, 1990, 118:1429-1443. doi:  10.1175/1520-0493(1990)118<1429:TSMCPP>2.0.CO;2
    [10] Janjic Z I. The step-mountain Eta coordinate model:further developments of the convection, viscous sublayer and turbulence closure scheme. Mon Wea Rev, 1994, 112:927-945. http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=4138973
    [11] Dudhia J. A Multi-layer Soil Temperature Model for MM5. The 6th PSU/NCAR Mesoscale Model Users Workshop, Boulder, CO, PSU/NCAR, 1996:49-50. https://www.researchgate.net/publication/259865197_A_Multi-layer_Soil_Temperature_Model_for_MM5
    [12] Tewari M, Chen F, Wang W, et al.Numerical Experiments with MM5 and WRF Using the Upgraded Unified Noah Land Surface Model.The First Joint WRF/MM5 Users' Workshop in Boulder, Colorado on 22—25 June, 2004. https://www.researchgate.net/publication/237640937_NUMERICAL_EXPERIMENTS_WITH_UPGRADED_WRFNOAHLSM_MODEL
    [13] Tewari M, Chen F, Wang W, et al.Implementation and Verification of Unified Noah Land Surface Model in the WRF Model.84th AMS Annual Meeting, Seattle, Washington, 11—15 Jan, 2004. https://ams.confex.com/ams/84Annual/techprogram/paper_69061.htm
    [14] Smirnova T G, Benjamin S G, Brown J M, et al. Cycled Snow State in RUC Coupled Data Assimilation System (CDAS). 84th AMS Annual Meeting, Seattle, Washington, 11—15 Jan, 2004. https://www.researchgate.net/publication/228982683_25_CYCLED_SNOW_STATE_IN_RUC_COUPLED_DATA_ASSIMILATION_SYSTEM_CDAS
    [15] 北京市气象局气候资料室.北京城市气候.北京:气象出版社, 1992:177.
  • 加载中
图(6)
计量
  • 摘要浏览量:  5602
  • HTML全文浏览量:  820
  • PDF下载量:  2612
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2005-06-15
  • 修回日期:  2006-01-11
  • 刊出日期:  2006-08-31

目录

    /

    返回文章
    返回