为研究中国气象局(China Meteorological Administration,CMA)研发的中国第一代全球再分析产品CRA(CMA Global Reanalysis)对海雾模拟的适用性,将CRA与欧洲中心再分析产品ERA5(the 5th Generation of ECMWF Reanalysis)以及美国国家环境预报中心的再分析产品FNL(Final Reanalysis Data)分别作为WRF(Weather Research and Forecast)模式驱动的初边界条件,对发生在琼州海峡的一次持续性海雾过程进行数值模拟。结果表明:将3种再分析产品作为初始场均能模拟出琼州海峡海雾发展过程。CRA和ERA5模拟的海雾在偏东风下开始发展,风向转为东北风后消散。CRA模拟的海雾强度最强且维持时间最长,FNL模拟的底层风场较早转为东北风,海雾消散早。在垂直方向上,ERA5和CRA模拟的海雾发展高度与实况接近,FNL则明显偏低。CRA中较低的逆温层以及近地层温度将水汽聚集在低层,使得海雾可以持续发展并长时间维持。在加入实时更新的高分辨率海温后,模拟的气海温差场更精细,可反映出琼州海峡中部及东部气海温差小于0.5℃的区域,模拟海雾发展的能力更强。
利用WRF(ARW)V3.6模式模拟了2010年10月5—6日发生在海南的一次秋季大暴雨过程,从降水、风场、反射率和云结构等方面分析WRF模式中3个积云参数化方案(KF,BMJ,Tied Tke)和4个微物理参数化方案(Lin et al,WSM5,WSM6,Thompson)对海南岛秋季暴雨模拟的影响。结果表明:此次秋季暴雨过程模拟对不同的积云参数化方案和微物理参数化方案组合是比较敏感的,不同的积云参数化方案和微物理参数化方案组合通过调整温湿场结构,从而影响模拟降水的时间、强度和落区。对比发现,Thompson微物理方案的组合对于降水量级的模拟更为敏感,能较合理的描述暴雨发生发展过程中的水汽输送、热力和动力条件,并通过影响雨水混合比和云水混合比的高度和大小从而影响降水。其中Thompson微物理方案和Tied Tke积云方案的组合能较好的模拟出本次暴雨过程的特征,与实测最为接近,该组合模拟的最大垂直速度和反射率区与最大云水混合比对应。另外,积云方案和微物理方案的选择不影响水汽混合比的模拟。
