灾害天气模拟中动力与物理过程精细化的表现
编号:195
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更新:2026-08-01 12:47:55 浏览:0次
特邀报告
摘要
计算能力的提高,为高分辨率数值模拟提供了条件。对于具有良好收敛性的数值模式动力框架而言,空间高分辨率将获得更精确的计算结果,而且模式收敛性越好,分辨率提高获得的收益越大。但另一方面,由于次网格物理过程无法精确表达,加之模式动力-物理耦合方法影响,模式的收敛率一般小于二阶,高分辨率模式仍然获得高精度的模拟结果。同时,全球高分辨率模拟需要高昂的计算代价。
由于对流性灾害性天气尺度较小,局地条件影响较大,采用局地加密技术(如嵌套网格和变分辨率网格)可以不降低全球模式计算效率的前提下,获得高分辨率数值模拟结果。由于不同大小网格的次网格物理过程不同,变分辨率或嵌套网格模式的物理过程区别于常规中尺度模式物理过程。本报告将介绍YUNMA模式基于旋转阴阳网格的嵌套技术和物理过程(主要是积云对流参数化和大气边界层参数化)方案优化,改进灾害天气的高分辨率数值模拟结果。通过嵌套网格边界下垫面“对齐处理”,确保边界流平滑出入,避免嵌套边界的物理量不连续性;通过改进积云对流触发和闭合假设,改进了降水日变化特征模拟;通过补充非局地湍流参数化和湍流尺度自适应处理,获得了不同分辨率网格次网格湍流的合理参数化,在组织化对流暴雨、陆面和海面大雾、弱强迫热对流过程的模拟中都获得了较好的降水模拟。
关键词
准均匀网格,,局地加密,物理过程精细化,尺度自适应,灾害天气
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