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许多研究工作表明陆面过程对中长期天气及气候的影响是很重要的,但其对短期天气过程尤其是对中国雨季强降水过程得研究还很少。为了研究陆面过程对短期强降水天气过程的影响,研究陆气相互作用的机理,本文在中尺度大气非静力模式GARPES-Meso的基础上耦合NOAH陆面过程(耦合模式以下简称GRAPES/NOAH),然后利用这一模式工具采用0.25度分辨率对2005年中国雨季8个强降水个例进行数值模拟研究。
结果表明:加入NOAH陆面过程后的GRAPES对降水的分布及强度都有改进,对分布的改进更明显,对地面温度场模拟也有明显改进;GRAPES/NOAH模拟的陆面地表温度场能够响应太阳辐射的日变化,并通过地面感热潜热通量传递给大气引起边界层大气温压的日变化,进而引起在梅雨锋的产生和发展起到了重要作用的西南急流的日变化,因而能够模拟出梅雨锋降水的日变化特征,提高了GRAPES对暴雨过程降水发生时段模拟的性能;GRAPES/NOAH对登陆台风“泰利”的模拟,其移动路径、强度及登陆后的热低压造成的雨带的分布都比GRAPES/SLAB更接近实况;NOAH陆面能够模拟感热潜热通量输送的海陆差异,增加大气层结的不稳定性,大气不稳定能量的堆积和释放有利于对流的发生发展。因此我们认为陆面对中国雨季降水的影响是不能忽视的,在GRAPES中加入详细的陆面描述是必需的,另外获取高质量的陆面资料及进一步改进优化陆面模块以更真实的描述中国的陆面特征也是非常重要的。