【摘 要】
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准确选取云微物理方案中对预报误差敏感的物理参数,深入理解该物理参数的物理机制和作用,是改善高分辨对流尺度集合预报物理扰动质量的关键问题。本文基于高分辨中尺度数值天气预报模式WRF（Weather Research Forecast）,在对微物理参数化方案预报性能分析的基础上,有选择性地对微物理参数的敏感性进行了试验分析。首先选取多微物理参数化方案,结合一次江淮暴雨过程预报的性能分析,优选出模拟效果
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准确选取云微物理方案中对预报误差敏感的物理参数,深入理解该物理参数的物理机制和作用,是改善高分辨对流尺度集合预报物理扰动质量的关键问题。本文基于高分辨中尺度数值天气预报模式WRF（Weather Research Forecast）,在对微物理参数化方案预报性能分析的基础上,有选择性地对微物理参数的敏感性进行了试验分析。首先选取多微物理参数化方案,结合一次江淮暴雨过程预报的性能分析,优选出模拟效果最佳的微物理参数化方案,即WSM5方案;通过WSM5方案中微物理参数的敏感性试验,讨论了不同微物理参数对暴雨预报质量、模拟的水成物含量变化以及产生暴雨的物理条件等的影响程度,从而指出适用于高分辨对流尺度集合预报的物理扰动方案的微物理参数,为高分辨集合预报的物理扰动方案中扰动参数的选取提供参考依据。主要研究结论如下:（1）不同的微物理方案能够引起明显的垂直速度差异,进而对降水过程模拟性能的优劣产生影响,WSM5、WSM6和Goddard方案模拟的降水量级与实况更吻合,Lin方案模拟的降水落区效果好但降水量偏少,WSM5模拟的雨水和云水含量较高,且降水量和落区质量均较好。（2）高分辨预报模式下,江淮暴雨的数值模拟质量对WSM5方案中的雨下落速度系数、雪下落速度系数和雨滴截距参数存在较强的敏感性,对暴雨的强度和落区具有显著影响。（3）水成物含量是微物理参数化方案中对暴雨预报质量最敏感的物理量之一。不同方案下模拟的水成物含量差异明显,且各物理参数对不同的水成物影响程度不同,如雨下落速度系数和雨滴截距参数影响大气低层液相粒子,而雪下落速度系数影响高层的冰相粒子含量。由于物理参数不同程度的影响水成物的含量,从而导致整层大气的水汽条件发生变化,同时也会影响强对流地区水汽的辐合上升运动。
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