WRF模式云參數化方案對一次深對流系統模擬的驗證和改進

摘要：使用中尺度數值模式WRF中的雙參數云微物理方案WDM6針對2008年臺風“鳳凰”登陸過程中造成的強降水進行數值模擬,通過衛星模擬器利用MTSAT-1R和TRMM衛星觀測的紅外云頂黑體亮溫TBB、PR雷達反射率資料使用統計方法驗證模擬結果。通過修改云水向雨水自動轉化過程、冰晶核化過程、雪和霰的下落末速度、雪和霰的截距進行敏感性試驗,減小模擬結果和衛星觀測結果的差異。研究結果表明:WDM6方案模擬的臺風“鳳凰”登陸后的降水,強對流云系及對流柱狀雷達回波基本符合實況,但模擬結果局部偏強。WDM6方案模擬產生了較多的淺對流云,低估了對流云系的出現頻率。不同云類型模擬的雷達回波均偏強,對流云系雷達回波垂直分布接近觀測。敏感性試驗結果說明修改WDM6方案中云水向雨水自動轉化率有效地改善了模擬效果。同時發現云滴初始數濃度影響云水向雨水自動轉化率并最終影響云系結構和雷達反射率的模擬結果,過高的云滴初始數濃度會使模擬結果變差。