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三参数冰相云微物理方案的构建及在单柱大气模式中的应用
被引量:
3
1
作者
贺欣
陆春松
+5 位作者
史湘军
张文韬
朱磊
徐晓齐
李君俊
李丹
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第15期1971-1984,共14页
云微物理的参数化对天气及气候的准确模拟至关重要,其中云粒子谱分布特征通过改变云演化发展和云辐射效应,必然进一步影响气候模拟.目前广泛使用的双参数云微物理方案,无法预报云粒子谱分布的谱形参数,阻碍了气候模式对云物理过程的准...
云微物理的参数化对天气及气候的准确模拟至关重要,其中云粒子谱分布特征通过改变云演化发展和云辐射效应,必然进一步影响气候模拟.目前广泛使用的双参数云微物理方案,无法预报云粒子谱分布的谱形参数,阻碍了气候模式对云物理过程的准确描述.鉴于此,本文在单柱大气模式SCAM5.3(Single Column Atmosphere Model,Version 5.3)中增加雷达反射率因子的预报方程,构建了三参数冰相云微物理方案,实现了冰晶粒子谱分布谱形参数的预报.利用该模式,模拟了大气辐射观测计划在1997年夏季实施的为期29 d的观测个例(ARM97),分析了双、三参数方案对云量和辐射的模拟差异.结果表明:首先,三参数方案预报的冰晶粒子谱的谱形参数主要集中在0~4,峰值在2左右,至少有85%的μ都大于默认的0.其次,与双参数方案相比,三参数方案对云量的模拟更接近观测;利用辐射通量密度的观测值进行评估,发现无论是短波还是长波辐射通量密度,三参数方案的误差都比双参数方案小.最后,揭示了三参数方案对云量和辐射模拟效果的改进机理:主要是因为三参数方案减弱了冰晶到雪的自动转化过程,增强了冰晶凝华增长过程,从而增大了冰晶浓度和冰云云量.本文构建的三参数冰相云微物理方案,将有利于增强模式对云-气候反馈等过程的模拟能力.
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关键词
谱形参数
三参数方案
微物理
单柱大气模式
原文传递
题名
三参数冰相云微物理方案的构建及在单柱大气模式中的应用
被引量:
3
1
作者
贺欣
陆春松
史湘军
张文韬
朱磊
徐晓齐
李君俊
李丹
机构
南京信息工程大学
南京信息工程大学大气科学学院
南京气象科技创新研究院
北京大学重庆大数据研究院
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第15期1971-1984,共14页
基金
国家重点研发计划(2019YFA0606803)
国家自然科学基金(42175099,42027804,42075073,41775095)
+1 种基金
2021年江苏省研究生科研创新计划(KYCX21_0951)
2022年江苏省研究生科研创新计划(KYCX22_1168)资助。
文摘
云微物理的参数化对天气及气候的准确模拟至关重要,其中云粒子谱分布特征通过改变云演化发展和云辐射效应,必然进一步影响气候模拟.目前广泛使用的双参数云微物理方案,无法预报云粒子谱分布的谱形参数,阻碍了气候模式对云物理过程的准确描述.鉴于此,本文在单柱大气模式SCAM5.3(Single Column Atmosphere Model,Version 5.3)中增加雷达反射率因子的预报方程,构建了三参数冰相云微物理方案,实现了冰晶粒子谱分布谱形参数的预报.利用该模式,模拟了大气辐射观测计划在1997年夏季实施的为期29 d的观测个例(ARM97),分析了双、三参数方案对云量和辐射的模拟差异.结果表明:首先,三参数方案预报的冰晶粒子谱的谱形参数主要集中在0~4,峰值在2左右,至少有85%的μ都大于默认的0.其次,与双参数方案相比,三参数方案对云量的模拟更接近观测;利用辐射通量密度的观测值进行评估,发现无论是短波还是长波辐射通量密度,三参数方案的误差都比双参数方案小.最后,揭示了三参数方案对云量和辐射模拟效果的改进机理:主要是因为三参数方案减弱了冰晶到雪的自动转化过程,增强了冰晶凝华增长过程,从而增大了冰晶浓度和冰云云量.本文构建的三参数冰相云微物理方案,将有利于增强模式对云-气候反馈等过程的模拟能力.
关键词
谱形参数
三参数方案
微物理
单柱大气模式
Keywords
spectral
shape
parameter
triple-moment
scheme
microphysics
single
column
atmosphere
model
分类号
P412 [天文地球—大气科学及气象学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
三参数冰相云微物理方案的构建及在单柱大气模式中的应用
贺欣
陆春松
史湘军
张文韬
朱磊
徐晓齐
李君俊
李丹
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
原文传递
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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