ISSN 1004-4965

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积云对流参数化对东亚近海热带气旋活动模拟的影响

辅天华 陈海山 曾智华 徐明

辅天华, 陈海山, 曾智华, 徐明. 积云对流参数化对东亚近海热带气旋活动模拟的影响[J]. 热带气象学报, 2020, 36(2): 254-262. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.025
引用本文: 辅天华, 陈海山, 曾智华, 徐明. 积云对流参数化对东亚近海热带气旋活动模拟的影响[J]. 热带气象学报, 2020, 36(2): 254-262. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.025
Tian-hua FU, Hai-shan CHEN, Zhi-hua ZENG, Ming XU. THE INFLUENCE OF CUMULUS CONVECTIVE PARAMETERIZATION ON THE SIMULATION OF TROPICAL CYCLONE ACTIVITIES IN EAST ASIA[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(2): 254-262. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.025
Citation: Tian-hua FU, Hai-shan CHEN, Zhi-hua ZENG, Ming XU. THE INFLUENCE OF CUMULUS CONVECTIVE PARAMETERIZATION ON THE SIMULATION OF TROPICAL CYCLONE ACTIVITIES IN EAST ASIA[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(2): 254-262. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.025

积云对流参数化对东亚近海热带气旋活动模拟的影响

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.025
基金项目: 

科技部国家重点研究发展计划 2018YFC1506405

国家自然科学基金 41975067

国家自然科学基金 41275067

国家自然科学基金 41575108

详细信息
    通讯作者:

    曾智华,男,上海人,研究员,博士,主要从事台风机理和预报技术研究。E-mail: zengzh@typhoon.org.cn

  • 中图分类号: P435

THE INFLUENCE OF CUMULUS CONVECTIVE PARAMETERIZATION ON THE SIMULATION OF TROPICAL CYCLONE ACTIVITIES IN EAST ASIA

  • 摘要: 基于CWRF高分辨率模式的模拟结果,探讨了8种积云对流参数化方案对1986—2015年间东亚近海热带气旋的路径、频数及强度模拟的影响。结果发现:采用Kain-Fritsch方案模拟的热带气旋活动的空间分布与JTWC统计结果最接近。KF方案模拟的热带气旋生成频数(强度)明显高(强)于其他积云对流参数化方案,而BMJ方案模拟的热带气旋生成频数(强度)明显低(弱)于其他积云对流参数化方案。进一步分析发现,采用优化集合积云参数化方案(ECP)模拟热带气旋频数、ACE指数以及PDI指数的年际变化趋势较好,而采用KF积云对流参数化方案对热带气旋空间分布、频数及强度的模拟总体最优。

     

  • 图  1  研究区域的选择

    图  2  不同积云对流参数化方案模拟的热带气旋路径

    a. Control-ECP;b. KF;c. BMJ;d. Grell;e. Tiedtke;f. NSAS;g. Donner;h. Emanuel;i. Observation。

    图  3  热带气旋出现频数随纬度(a)及随经度(b)变化图

    图  4  不同积云对流参数化方案模拟的热带气旋生成频数的年际变化图(a,单位:个),热带气旋生成频率的月变化图(b)

    图  5  不同积云对流参数化方案模拟的热带气旋近中心最大风速频率分布(a),ACE指数的年际变化图(b,单位:104 m2/s2),PDI指数的年际变化图(c,单位:105 m3/s2)

    表  1  研究中各参数化方案的选择

    方案名称 积云对流参数化方案 方案描述
    Control ECP[22] 控制试验
    KF KFeta[23] 敏感性试验
    BMJ BMJ[24-25] 敏感性试验
    Grell Grell[26] 敏感性试验
    Tiedtke Tiedtke[27] 敏感性试验
    NSAS NSAS[28] 敏感性试验
    Donner Donner[29] 敏感性试验
    Emanuel Emanuel[30] 敏感性试验
    下载: 导出CSV

    表  2  不同积云对流参数化方案模拟结果的各项评分比较

    方案名称 TS FAR PO
    Control 0.439 0.083 0.542
    KF 0.507 0.184 0.427
    BMJ 0.234 0.159 0.755
    Grell 0.368 0.176 0.600
    Tiedtke 0.334 0.179 0.640
    NSAS 0.336 0.080 0.654
    Donner 0.367 0.130 0.612
    Emanuel 0.372 0.124 0.607
    下载: 导出CSV

    表  3  不同积云对流参数化方案与JTWC观测结果的相关系数

    方案名称 相关系数(频数) 相关系数(ACE指数) 相关系数(PDI指数)
    Control 0.349 0.709 0.713
    KF 0.266 0.428 0.430
    BMJ 0.291 0.633 0.654
    Grell 0.407 0.612 0.607
    Tiedtke 0.198 0.600 0.618
    NSAS 0.299 0.693 0.670
    Donner 0.257 0.586 0.562
    Emanuel 0.247 0.702 0.716
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-16
  • 修回日期:  2020-01-08
  • 刊出日期:  2020-04-01

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