东部地区冬季模式边界层探空效果评估

• 作 者: 李耀孙 石春娥 杨军 邓学良 杨元建 吴照宪
• 机 构: 南京信息工程大学大气物理学院,南京,210044 安徽省气象科学研究所,合肥,230031 安徽省
• 出 处: 2011年第二十八届中国气象学会年会
• 发表日期: 2011年5期
• 关键词: 边界层 探空效果评估 冬季模式 气象要素

　　为研究MM5 对边界层内气象要素的模拟效果，探讨利用中尺度模式与一维雾模式相结合的方法对中国东部地区区域雾进行模拟和预报的可行性，本文应用MM5 对2006、2007 年12 月进行逐日模拟，并用模拟区域内的地面常规观测资料及南京和安庆08、20 时逐日探空资料对模拟的地面及边界层内气象要素进行了客观评估，计算了地面和边界层内不同高度的温度、湿度、风向、风速等要素的多种常用统计参数（相关系数 (R)、平均偏差（MB）、平均绝对误差（MAE）, 模拟值与观测值的吻合指数（IA），观测值的标准偏差（SD_O），模拟值的标准偏差（SD_P））；并分别讨论了雾发生前和雾中边界层探空的模拟效果。结果表明，（1）整个模拟区域内MM5 模拟的地面温度和相对湿度均较理想，RMSE 较小，IA 较大，但风速误差较大；整体上模拟的地面温度偏低，湿度偏大，风速的模拟值大于实测值；温度、相对湿度、风速的观测与模拟偏差的概率分布均呈近正态分布，峰值中心分别为-1.52℃、4.59％和1.92 m/s，三种要素的模拟效果白天均优于夜间。（2）以南京、安庆两站为例，模拟的08、20 时边界层内探空基本可靠，但20 时的效果比08 时好；模拟效果均随高度上升而变好；且南京站边界层内的温度、相对湿度的模拟效果优于安庆站，但安庆站风的模拟效果优于南京站，上述不同地区模拟效果的差异可能与当地的局地地形条件有关。（3）以南京站为例，雾发生前和发生时温度、湿度模拟效果较平均情况差，风速模拟较其他模拟时段无明显变化，说明本文所用方案不能很好地模拟雾内边界层气象条件。此外，敏感性数值试验的结果表明，模式底层厚度从7—8m 调整到约20 m 会使地面温度模拟效果变差，但MAE 仅偏大0.1℃左右，说明本文模拟方案中地面负的温度偏差不是由近地层高垂直分辨率所致。