ISSN 1004-4965

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模式分辨率对台风“天鸽”(2017)模拟效果的影响

赵杨洁 李江南 董雪晗 冯业荣

赵杨洁, 李江南, 董雪晗, 冯业荣. 模式分辨率对台风“天鸽”(2017)模拟效果的影响[J]. 热带气象学报, 2019, 35(5): 629-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.057
引用本文: 赵杨洁, 李江南, 董雪晗, 冯业荣. 模式分辨率对台风“天鸽”(2017)模拟效果的影响[J]. 热带气象学报, 2019, 35(5): 629-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.057
Yang-jie ZHAO, Jiang-nan LI, Xue-han DONG, Ye-rong FENG. THE IMPACT OF RESOLUTION ON THE SIMULATION RESULTS OF TYPHOON HATO (2017)[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(5): 629-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.057
Citation: Yang-jie ZHAO, Jiang-nan LI, Xue-han DONG, Ye-rong FENG. THE IMPACT OF RESOLUTION ON THE SIMULATION RESULTS OF TYPHOON HATO (2017)[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(5): 629-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.057

模式分辨率对台风“天鸽”(2017)模拟效果的影响

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.057
基金项目: 

国家重点研发计划项目 2016YFA0602701

国家重点基础研究计划项目 2014CB953903

国家自然科学基金 41875168

详细信息
    通讯作者:

    李江南,男,湖南省人,副教授,博士,主要从事台风、暴雨的模拟研究。E-mail:essljn@mail.sysu.edu.cn

  • 中图分类号: P444

THE IMPACT OF RESOLUTION ON THE SIMULATION RESULTS OF TYPHOON HATO (2017)

  • 摘要: 利用WRF模式,研究了模式水平和垂直网格分辨率对台风“天鸽”(2017)模拟的影响。结果表明:水平分辨率的改变会对台风路径造成一定的影响,这种影响与改变水平分辨率以后所引起的台风强度和结构的变化有关。使用更高的水平分辨率时模拟的台风强度往往更强。此外,改变垂直分辨率对台风的路径模拟也有一定的影响。采用双曲正切的垂直分层方法,提高垂直层数,模式大气的垂直分辨率都有增加,但是在低层和高层垂直分辨率的增加更大。低层和高层垂直分辨率增加,模拟的台风强度增强。模式的水平分辨率和垂直分辨率之间匹配才能比较好地模拟台风,双向嵌套模式在提高嵌套层数的同时也要增加模式的垂直分辨率。台风强度和结构变化密切相关,台风强度增强的重要原因是台风云墙随着分辨率的增加更加陡峭,垂直风速随着水平分辨率的提高逐渐增强。

     

  • 图  1  试验组A模拟的台风路径和实际路径(OBS)对比

    图  2  试验组B模拟的台风路径和实际路径(OBS)对比图

    图  3  关闭部分嵌套层的KF方案后模拟的台风路径和实际路径对比

    图  4  模拟的最低海平面气压(MSLP)和实况

    a.试验组A;b.试验组B。单位:hPa。

    图  5  模拟的10 m最大风速的对比图

    a.试验组A;b.试验组B。单位:m/s。

    图  6  试验组C模拟的台风路径和实际路径(OBS)

    图  7  试验组C模拟的台风强度变化

    a. MSLP; b. MSW。单位:m/s。

    图  8  试验组C模拟的850 hPa位势高度场和风场

    图  9  以试验组A和试验组B模拟的2017年8月23日01时的径向风方位角平均图

    图  10  试验组A和试验组B模拟的2017年8月23日01时的切向风方位角平均图

    单位:m/s。

    图  11  试验组A和试验组B模拟的2017年8月23日01时的垂直风方位角平均图

    单位:m/s。

    表  1  敏感性试验设计

    试验组A 网格距 Domain1 Domain2 Domain3 Domain4
    1-L27 27 km 138×126
    2-L27 27-9 km 138×126 274×199
    3-L27 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
    4-L27 27-9-3-1 km 138×126 274×199 385×283 373×352
    试验组B 网格距 Domain1 Domain2 Domain3 Domain4
    1-L30 27 km 138×126
    2-L30 27-9 km 138×126 274×199
    3-L30 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
    4-L30 27-9-3-1 km 138×126 274×199 385×283 373×352
    试验组C 网格距 Domain1 Domain2 Domain3 Domain4
    3-L27 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
    3-L30 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
    3-L33 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
    3-L36 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
    3-L39 27-9-3 km 138×126 274×199 385×283
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    表  2  实验组A模拟路径和实际路径的距离误差

    单位:km。
    试验 24 h 48 h 72 h 96 h 平均
    1-L27 48.0 8.0 85.0 83.0 56.0
    2-L27 72.0 18.7 53.0 83.0 56.7
    3-L27 72.0 45.5 76.0 71.0 66.1
    4-L27 72.0 66.7 125.0 128.0 97.9
    下载: 导出CSV

    表  3  试验组B模拟路径和实际路径的距离误差

    单位:km。
    试验 24 h 48 h 72 h 96 h 平均
    1-L30 46.0 70.0 25.0 20.0 40.2
    2-L30 47.0 34.7 23.0 54.0 39.7
    3-L30 45.0 34.6 16.7 1.6 24.5
    4-L30 45.0 34.6 16.7 7.4 25.9
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    表  4  试验组A和试验组B模拟的台风登陆点和实际登陆点的误差

    单位:km。
    实验方案 误差 实验方案 误差
    1-L27 173.0 1-L30 42.0
    2-L27 106.0 2-L30 86.0
    3-L27 82.0 3-L30 8.7
    4-L27 266 4-L30 8.7
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-28
  • 修回日期:  2019-05-14
  • 刊出日期:  2019-10-01

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