分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 地表温度（LST）是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式（WRF）模拟大青山保护区的高时空分辨率LST，通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性，并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST与环境因子之间的关系。综合影响因素分析是基于区域模拟LST和区域环境因子进行的分析；单一影响因素分析是首先固定其他环境因子，然后分析LST和单一环境因子的关系。结果表明：模拟值与3个站点观测值相关系数均超过0.97（P0.97），与2 m气温和2 m水气混合比次之（R>0.8），与植被覆盖度和坡度较小（R>0.3），其他因素影响微弱。经单一影响因素分析，在春夏秋冬4个季节，随高程升高LST下降速率分别为0.83 K·(100 m)-1、0.79 K·(100 m)-1、0.80 K·(100 m)-1、0.32 K·(100 m)-1；坡度每增加10°，LST在春夏秋冬分别升高-0.05 K、0.17 K、-0.14 K、0.02 K；植被覆盖度每增加10%，LST在夏冬两季分别升高0.31 K、1.41 K，其他季节则没影响；坡向对4个季节平均LST的影响均为南>西南>东南>西>东>西北>东北>北；年均LST与2 m水汽混合比呈对数关系，与2 m气温呈指数关系。研究结果可为大青山自然保护区管理提供基础数据，也为山地研究提供可借鉴的方法。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 青藏高原地区气候特殊、地形复杂，气象观测站点稀少，对其区域气候和水循环过程的观测和模拟存在很大的困难。本文基于RegCM模式和WRF模式，探究不同水平分辨率10 km、25 km、50 km下区域气候模式对该地区1989—2008年气候时空分布规律的模拟能力。研究结果表明：在10 km水平分辨率下，RegCM模式模拟多年平均气温绝对误差为 0.33 ℃，WRF 模式模拟绝对误差为 1.77 ℃，比 25 km 和 50 km 水平分辨率下绝对误差减少 1.60~2.12 ℃，且四季气温模拟值与实测值的相关性有所提高；随着水平分辨率的提高，WRF模式对青藏高原东南部和南部的降水量高估有所改善，RegCM模式模拟值逐渐接近实测值（模拟年降水量相对误差由169%降至75%）且对高原北部降水量的模拟有所改善，但整体上模式对降雨的高估依然存在；两个模式随水平分辨率的提高对地形起伏最大的雅鲁藏布江源区降水量的误差减少最为明显。本研究可为揭示气候变化下青藏高原水文响应机理奠定基础。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 帕米尔高原是中亚最重要的水源地，但因其较高的海拔导致降水数据极其缺乏，限制了对 帕米尔高原大气降水和水文过程的认识。为认知帕米尔高原降水的空间分布，使用 WRF（Weather research and forecasting）模式，以 6 km 的高分辨率模拟了 2016 年 12 月至 2017 年 11 月帕米尔高原大气降水的时空分布，模拟结果揭示了帕米尔高原高大地形对水汽输送的阻滞作用，造成帕米尔高原各季节降水主要分布在迎风坡上。在冬季和春季，降水主要发生在帕米尔高原西侧迎风坡，降 水整体上随海拔的升高而增大，降水区集中在海拔3000~5000 m 处，高海拔地区降水量高出平原地区数倍之多。而夏季降水主要出现在帕米尔高原的南麓，因高原的阻挡，夏季风不能深入到高原 内陆，造成夏季高原顶部降水量不足 100 mm。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 尘卷风是沙尘气溶胶的重要来源，它可能对全球和区域环境、气候有重要的影响。为了获 得尘卷风起沙量的时空特征，通过利用尘卷风起沙参数化方案并将其耦合到 WRF（Weather re⁃ search and forecasting model）模式中，模拟了中国北方尘卷风的日月时空变化特征。结果表明：（1） 在 10:00—14:00（北京时），每日空间分布从东往西尘卷风逐渐出现且强度逐渐增强，然后在 14:00— 20:00，尘卷风区域从东逐渐向西收缩且强度逐渐减弱。月空间分布从 3 月起逐渐在塔克拉玛干沙 漠、库姆塔格沙漠和柴达木盆地出现了尘卷风中心，然后逐渐扩展到所有沙漠并在 6 月达到峰值。 7 月以后尘卷风出现区域与强度急剧下降，到 10 月已经没有尘卷风出现。（2）塔克拉玛干沙漠和巴 丹吉林沙漠的尘卷风日变化均呈单峰分布，从早晨 09:00 开始出现，到 14:00—15:00 达到峰值，之后 快速下降。其月变化趋势大体均呈单峰分布，从 3 月开始尘卷风出现并且强度增加，到 6 月达到峰 值，然后快速下降，9 月底尘卷风消失，巴丹吉林沙漠尘卷风波动幅度大于塔克拉玛干沙漠。（3）模 拟与观测的尘卷风日、月时间变化特征在细节上略有不同，但二者的趋势是大体一样，表明尘卷风 起沙参数化方案具有较高的适用性。这一研究成果将有助于我们对沙尘气溶胶的来源、环境和气 候变化的深入理解。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 在中尺度数值模式中，选用不同的参数化方案对降水的模拟和预测效果会有很大影响，合理选择参数化方案可以提高预测准确性。为此，本文使用中尺度预报模式WRF3.8 (Weather Research and Forecasting model, WRF) 版本，采用3 km和9 km两层嵌套网格，利用ECMWF（European Centre for Medium Range Weather Forecasts）再分析资料作为初始场和边界条件，对新疆地区4次暴雨过程进行模拟，采用TS （Threat Score） 评分评估了Lin方案、WSM6方案、Thompson方案和WDM6方案4种云微物理参数化方案对新疆地区暴雨模拟的适用性。结果表明：Thompson方案在站点降雨量为小雨（0.1~5.0 mm）和中雨（5.1~10.0 mm）的预报模拟中具有优势，其他3种云微物理参数化方案均在不同程度上存在漏报情况，从相关系数上判断，Thompson方案模拟效果略优于其他方案，适用于多小雨、中雨的新疆地区，但4种云微物理参数化方案在大到暴雨降水等级的预报效果都不是很好，这也正是WRF模式在新疆地区需要改进的地方。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-09 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探寻天山地区气候模拟WRF（weather research and forecasting）模式中最优参数化方案组合，针对云微物理方案（MIC）、积云对流方案（CS）、行星边界层/近地面层方案（PBL/SLS）、陆面过程方案（LSM）以及长短波辐射方案（LSW）设计了6组季节尺度物理参数化方案敏感性试验，模拟时间设为2014-11-28—2015-12-01。利用地面气象站观测数据和GPM（global precipitation measurement）卫星降水数据（R≥0.6），对模式模拟的日最高、最低气温及降水进行验证。结果表明：WRF模式对气温的模拟效果较好，且对日最高气温（0.8
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： Target brightness temperature maps can be used in geostationary interferometric microwave sounder (GIMS) system simulation. System simulation with accurate target brightness temperature maps can evaluate system performance in near real case and thus help adjust design parameters for the sensor before it is finally put into use. In this paper, method of simulating target brightness temperature using Weather Research and Forecasting Model and Radiative Transfer for TOVS (RTTOV) has been discussed. Target brightness temperature simulation results at oxygen absorption band and water-vapor absorption band have been presented. Some preliminary analyses of simulated brightness temperature for GIMS' observation have also been given.
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： A passive sub-millimeter precipitation retrievals algorithm is provided based on Microwave Humidity and Temperature Sounder (MWHTS) onboard the Chinese Feng Yun 3C (FY-3C) satellite. Using the validated global reference physical model NCEP/WRF/ VDISORT), NCEP data per 6 hours are downloaded to run the Weather Research and Forecast model WRF, and derive the typical precipitation data from the whole world. The precipitation retrieval algorithm can operate either on land or on seawater for global. To simply the calculation procedure and save the training time, principle component analysis (PCA) was adapted to filter out the redundancy caused by scanning angle and surface effects, as well as system noise. According to the comparison and validation combing with other precipitation sources, it is demonstrated that the retrievals are reliable for surface precipitation rate higher than 0.1 mm/h at 15km resolution.
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