论文部分内容阅读
为比较MM5和WRF对冬季雾的预报效果,本文应用MM5和WRF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时逐日探空资料分别对模拟的地面及边界层内气象要素、雾的多种预报方法进行了客观评估。
关于边界层内气象要素的评估结果表明:(1)MM5和WRF模拟的地面温度和湿度均较理想,但风速误差较大,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,MM5模式三种气象要素白天模拟效果优于夜间,而WRF模式温度模拟效果全天基本不变,风速的模拟效果则夜间优于白天;总体上,WRF对地面温度、湿度和风速的模拟效果都比MM5要好,如:平均偏差(MB)的绝对值、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)更小,而IA更大。2)以南京、安庆两站为例,MM5和WRF模拟的08、20时温度、湿度、风速和风向边界层内探空基本可靠;20时的效果比08时好;南京站边界层内的温度、湿度的模拟效果优于安庆站。两模式对边界层的模拟效果在近地面(150m以下)略有差别,南京MM5较好,安庆WRF较好,其上两模式模拟效果相当。(3)以南京站为例,MM5和WRF对雾发生前和发生时温度、湿度的模拟效果均较平均情况差,对风速模拟较其他时段无明显变化。(4)南京、安庆冬季近地层逆温发生频率都比较高,常见多层逆温,两模式均能再现近地层逆温,但出现频率都有高估的倾向,且对边界层中上部逆温模拟效果不佳。对贴地逆温的模拟,MM5优于WRF,两模式对南京贴地逆温层的模拟效果要明显优于安庆。
对雾的多种诊断方法客观评估结果表明。(1)用模式底层液水含量代表雾区,MM5和WRF模拟的雾区能大致与实测一致,江苏、安徽等地的雾区模拟效果较好。但两模式雾区均有偏南的趋势。(2)在雾的诊断预报中仅考虑液水含量效果较差,考虑相对湿度后对雾的预报效果有明显改善。MM5较WRF命中率高、但空报率也高,总的效果WRF略好。(3)使用集合系统预报后较MM5和WRF单一模式模拟相比有明显提高。(4)MM5和WRF能较为准确的反映南京地区雾的生消时间,总的来说模式起雾快,消雾也快。
关于边界层内气象要素的评估结果表明:(1)MM5和WRF模拟的地面温度和湿度均较理想,但风速误差较大,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,MM5模式三种气象要素白天模拟效果优于夜间,而WRF模式温度模拟效果全天基本不变,风速的模拟效果则夜间优于白天;总体上,WRF对地面温度、湿度和风速的模拟效果都比MM5要好,如:平均偏差(MB)的绝对值、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)更小,而IA更大。2)以南京、安庆两站为例,MM5和WRF模拟的08、20时温度、湿度、风速和风向边界层内探空基本可靠;20时的效果比08时好;南京站边界层内的温度、湿度的模拟效果优于安庆站。两模式对边界层的模拟效果在近地面(150m以下)略有差别,南京MM5较好,安庆WRF较好,其上两模式模拟效果相当。(3)以南京站为例,MM5和WRF对雾发生前和发生时温度、湿度的模拟效果均较平均情况差,对风速模拟较其他时段无明显变化。(4)南京、安庆冬季近地层逆温发生频率都比较高,常见多层逆温,两模式均能再现近地层逆温,但出现频率都有高估的倾向,且对边界层中上部逆温模拟效果不佳。对贴地逆温的模拟,MM5优于WRF,两模式对南京贴地逆温层的模拟效果要明显优于安庆。
对雾的多种诊断方法客观评估结果表明。(1)用模式底层液水含量代表雾区,MM5和WRF模拟的雾区能大致与实测一致,江苏、安徽等地的雾区模拟效果较好。但两模式雾区均有偏南的趋势。(2)在雾的诊断预报中仅考虑液水含量效果较差,考虑相对湿度后对雾的预报效果有明显改善。MM5较WRF命中率高、但空报率也高,总的效果WRF略好。(3)使用集合系统预报后较MM5和WRF单一模式模拟相比有明显提高。(4)MM5和WRF能较为准确的反映南京地区雾的生消时间,总的来说模式起雾快,消雾也快。