分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 行星边界层参数化方案（PBL）对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式（SCM）的乌鲁木齐单点理想实验，以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析，研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明：土壤湿度增加时，使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征；GBM、ACM2中，垂直水汽输送效率较低，大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大，降水偏漏报；QNSE、MYJ中，垂直水汽输送效率较高，大气比湿较高、位温较低，湍涡作用范围较小，降水偏空报；QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大；ACM2模拟的2 m比湿最小；夜间QNSE模拟的2 m温度最低；白天MYJ模拟的2m温度最高；QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 行星边界层参数化方案（PBL）对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式（SCM）的乌鲁木齐单点理想实验，以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析，研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明：土壤湿度增加时，使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征；GBM、ACM2中，垂直水汽输送效率较低，大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大，降水偏漏报；QNSE、MYJ中，垂直水汽输送效率较高，大气比湿较高、位温较低，湍涡作用范围较小，降水偏空报；QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大；ACM2模拟的2 m比湿最小；夜间QNSE模拟的2 m温度最低；白天MYJ模拟的2m温度最高；QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 由于沙漠恶劣的环境，观测站点稀少，塔克拉玛干沙漠地区的温度、湿度时空分布很难仅仅依靠少量的常规观测资料分析得到，高分辨率的大气红外探测器（AIRS）资料可有效弥补这个空缺。地形和地表发射率是影响AIRS反演温湿度廓线产品进度的两大要素，在塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠地区使用AIRS温湿度产品必须首先对其质量进行检验。本研究主要对2016年7月1日~15日晴空背景下AIRS反演的温度、位势高度、水汽数据在塔克拉玛干沙漠及周边绿洲地区在早晨和傍晚的可信度作了详细的对比分析。结果表明：（1）AIRS卫星资料集里的温度资料与探空数据有很好的吻合度。温度资料在沙漠腹地尚有较小偏差，在周边绿洲地区尤其是其中高层一致性较高。AIRS反演温度在沙漠腹地的塔中站在早晨各层的偏差明显大于傍晚，其余各站早晨和傍晚反演偏差不大。（2）AIRS卫星测得的位势高度资料几乎与探空资料的完全一致，是本对比研究中观测质量最好的要素，但AIRS探测层次能达到1 hPa，探测高度优于探空。（3）反演的湿度廓线与探空偏差较大。AIRS资料的混合比在300hPa上的高层与探空吻合，在中层偏干，低层偏湿，低层水汽探测误差可能与盆地地形和沙漠下垫面有关。（4）早晨沙漠腹地的塔中站AIRS反演气温平均偏差在各层均比其余7个绿洲站明显偏大，在500hPa以下的低层明显偏冷，在其上明显偏暖，偏暖幅度随高度的升高而增大。早晨绿洲AIRS反演温度在所有气压层上温度偏差绝对值均在1℃以内，均方根误差小于2℃，傍晚偏差绝对值在3℃以内，均方根误差在700hPa以下的低层较高层大，700hPa以上在3℃以内。绝对误差在早晨和傍晚均随高度的升高而减小，在100hPa以上又有逆转，这种逆转在塔中站尤为明显。
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