湍流动能闭合方法在区域气候模式中的应用

利用湍流动能闭合方法改进了区域气候模式（ＲｅｇＣＭ２）中边界层的参数化过程,并用资料进行了数值试验。结果表明．采用该方法可以较好地描述边界层的物理过程,温度、位势高度、比湿等物理量场的模拟均有不同程度的改善,提高了边界层计算的精度。该工作还对模式中边界层高度的计算作了改进,使边界层高度的日变化及高度极值都更符合实际情况。     

索马里低空急流的数值模拟

本文首先将5°×5°P—σ五层原始方程粗网格模式改进为2.5°×2.5°的细网格模式,进而设计了粗细网格的嵌套模式。用嵌套模式对索马里低空急流进行了数值模拟,其结果表明:模式的水平分辨率对急流的模拟效果影响很大,模拟的急流轴上最大风速为13米/秒,与急流实际强度较为接近。 我们用六月纬向平均风场作初值,进行了10天的数值积分。根据风速的时间变化将急流的演变分为形成、加强及维持三个阶段,对急流各个阶段的流场及结构特征作了详细讨论。索马里沿岸低空气流由南向北越赤道气流的上空500百帕和300百帕层正好相反,气流由北向南穿越赤道。还通过控制性试验讨论了索马里低空急流向北发展的情况。      

西太平洋暖池海温对华南前汛期降水影响的数值试验

简要地介绍了全球大气环流模式CCM3,由该模式模拟得到降水、位势高度场和风场,分析它的模拟性能。根据华南前汛期(4～6月)降水与西太平洋暖池敏感海区(西区)海温的负相关关系,设计了两组敏感性试验,讨论西区海温对华南前汛期降水影响的确定性和可能的物理机制。模拟结果表明,当西区为冷水年(暖水年)时,华南降水偏多(少),长江中下游相对偏少(多),相关最好的地区是广东省,与诊断分析结果相符。海温对降水的影响是通过大气环流场来实现的,因此,再用P-σ九层区域气候模式模拟了西区海温异常年大气环流对华南前汛期降水的影响,与CCM3模拟结果基本一致。     

夏季东半球中低纬加热场日变化的模拟特征

本文分析了P—σ混合坐标系原始方程五层模式所模拟出的加热场及其分量场的日变化特征。结果表明,太阳辐射日变化虽是加热场日变化的根本原因,但其本身的加热作用对总加热场的日变化无明显影响。平均总加热场、长波辐射加热分量场、对流凝结加热分量场和垂直湍流感热交换量均有明显的日变化。加热场的日变化自大气上部向下部逐渐增大,边界层中最大。白天平均总加热场及长波辐射加热分量场受海陆差异的影响十分明显,沿海岸线有加热率梯度大值带。白天平均总加热率分布与全天平均总加热率分布很相似,说明白天平均加热作用比夜间的要强。