高解析度大氣模擬 有助預報夏季強降水和洪澇

高解析度大氣模擬 有助預報夏季強降水和洪澇

科技日報訊 （記者吳長鋒）記者7月28日從中國科學技術大學瞭解到，該校趙純教授帶領的大氣環境數值模擬實驗室，利用全球變解析度大氣模式（MPAS-Atmosphere）對華東地區梅雨降水日變化進行研究，揭示了全球變解析度模式加密到對流解析尺度能夠顯著提升對華東地區梅雨季降水日變化的模擬能力，並闡明瞭梅雨季不同大氣環流形勢控制下的降水日變化和機制。研究成果日前發表在大氣科學領域國際知名學術期刊《地球物理研究雜誌：大氣》上。

在剛剛過去的2020年，我國長江流域經歷了超級暴力梅，僅安徽省的直接經濟損失就達到了591。6億元。因此，更好地理解梅雨降水機制對降水預報和災害預警都有重要意義。降水日變化是評估數值模式中積雲和其他引數化方案的重要標準。然而，由於對流引數化方案中對流觸發的判據相對簡單、對流在邊界層的夾卷不受約束等問題，對流引數化方案被廣泛認為是降水模擬的重要誤差來源之一。由於受到計算資源和計算效率的限制，目前常見的對流解析尺度模擬大多為區域模式，而區域模式需要邊界條件的限制，不能很好地反映小尺度和大尺度之間的相互作用。

研究中，科研人員首次使用了全球變解析度大氣模式來模擬華東地區的梅雨降水的日變化，該模式結合了區域模式高解析度和全球大氣環流模式不需要區域邊界條件限制的優點。研究設定了一組在中國東部加密到4公里的實驗，和一組全球解析度60公里的實驗。結果表明兩組實驗都可以較好地模擬出梅雨季降水量的空間分佈，但是加密到4公里能夠更好地重現降水強度和降水頻率，說明對流解析尺度的模擬對於預報夏季間斷性的強降水和洪澇有更好的指示意義。

同時，由於2015年的梅雨季經歷了大氣環流形勢的轉變，研究發現，在強梅雨時期，降水日變化呈現出一個凌晨的峰值，主要由夜間西南風急流所調控，兩種解析度對強梅雨時期降水日變化的模擬差異較小。