WRF模式下荒漠地表气象要素日变化模拟比较研究

"WRF模式不同陆面方案对荒漠地表气象要素的日变化模拟研究" 本文是一篇关于中尺度模式WRF（Weather Research and Forecasting Model）在模拟荒漠地区地表气象要素日变化方面的研究，由袁有林、王明星等人撰写。他们运用了WRF模式中的四种陆面过程参数化方案，包括SLAB、NOAH、RUC和Pleim-Xiu，来模拟2012年7月12日至16日腾格里沙漠南缘的气象条件，如温度、湿度、风速、感热、潜热以及辐射等。研究对比了这些方案的模拟结果与同期实际观测数据，以评估其模拟性能。 首先，SLAB方案在模拟近地层风速、温度和湿度以及向下长波辐射方面表现出色，其结果相对更接近实地测量。SLAB方案的这种表现可能得益于其对地表边界层物理过程的简化处理，使得它在处理这些基本气象要素时具有较好的稳定性和准确性。 其次，NOAH方案在模拟地表感热和潜热通量上表现最佳。感热通量是地表与大气之间热量交换的重要组成部分，而潜热通量则与水分蒸发密切相关。NOAH方案能够准确地捕捉到这两个关键的陆面-大气能量交换过程，尤其是在干旱和半干旱地区，这对于理解和预测荒漠地区的气候系统至关重要。 然而，SLAB、RUC和Pleim-Xiu方案在模拟白天感热通量时存在高估现象，这可能导致对荒漠地区能量平衡的低估，从而影响到对气象要素日变化的精确模拟。尽管如此，这三种方案在模拟向下短波辐射和净辐射通量的日变化上表现出一致性，平均相关系数高达0.938，这意味着它们在整体趋势上与观测数据高度一致。 关键词：WRF模式、陆面过程参数化、气象要素、荒漠。这篇论文的研究结果对于改进中尺度模式在干旱和半干旱地区的应用，以及优化陆面过程参数化方案具有重要的科学价值，有助于提高对未来气候变化预测的精度，特别是对于荒漠地带这种特殊环境的预报。同时，也提供了对WRF模式中不同陆面方案适用性的深入认识，为后续的气候模拟研究提供了参考依据。