《海洋预报》| 不同边界层方案对一次浙江海雾数值模拟的敏感性研究

不同边界层方案对一次浙江海雾数值模拟的敏感性研究

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读书小笔记

作者：陆桥 高丽 翁之梅 郭九华 李渊 方奎明

单位：台州市气象局, 浙江 台州 318001

分类号：P732.1

出版年·卷·期（页码）：2024·41·第四期（43-56）

摘要：通过欧州中期天气预报中心大气再分析资料ERA5资料驱动WRF模式，对2019年6月4—6日发生于浙江沿海的一次平流雾过程开展模拟实验，并利用浙江省气象自动站逐小时气象观测数据检验 4种边界层参数化方案（YSU、QNSE、ACM2、MYJ）的模拟能力。结果表明：从对地面气象要素的检验来看，各边界层方案整体对气温和相对湿度的模拟效果较好，但对风速的模拟均较观测结果存在一定的高估，其中 ACM2与YSU方案对相对湿度和风速的预报效果总体好于QNSE与MYJ方案，且ACM2方案在相对湿度的预报平稳度以及误差检验上要优于YSU方案。ACM2方案可以较好地再现此次过程海雾的生消演变及雾区分布；YSU方案预报的雾区范围偏大，存在一定空报；而 QNSE与MYJ方案则对海-陆雾区分布的把控能力有限。边界层高度直接反映湍流运动的强度，继而影响海雾的生消与发展。局地闭合模型QNSE与MYJ相较于非局地闭合模型YSU和ACM2对沿海地区的湍流混合强度估计不足，造成了对沿海雾区的一定漏报。

关键词：浙江沿海 平流雾 数值模拟 效果评估

Abstract：An advection fog process during 4—6 June 2019 over Zhejiang coastal area is simulated using the WRF model driven by the ERA5 data, and the effects of different boundary layer parameterization schemes (YSU, QNSE, ACM2, MYJ) on the simulation results are studied in comparison with observed meteorological data. The results show that all boundary layer parameterization schemes perform well on simulating surface air temperature and relative humidity, but all of them overestimate surface wind speed. The ACM2 and YSU schemes overall perform better than the QNSE and MYJ schemes on the relative humidity and surface wind speed simulation. The ACM2 scheme exhibits a better capacity than the YSU scheme on the relative humidity prediction stability and error test. The ACM2 scheme generates reasonable temporal evolution and spatial distribution of the fog. The YSU scheme overestimates the fog zone and generates occasional fail forecast. The QNSE and MYJ schemes produce insufficient accuracy in the spatial distribution of sea — land fog zone. Boundary layer height directly reflects the intensity of turbulent flows, and thus plays a critical role in the evolution of advection fogs. Compared with the YSU and ACM2 schemes, the QNSE and MYJ schemes underestimate the turbulent mixing intensity in coastal areas, resulting in occasional fail forecast of coastal fog zone.

Key words：Zhejiang coastal area; advection fog; numerical simulation; simulation evaluation

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未来两天海洋环境预报

预计明天，

渤海有0.8到1.3米的轻浪到中浪；

黄海北部有0.6到1.米的轻浪；

黄海南部有0.8到1.2米的轻浪；

东海西部有1.3到1.8米的中浪；

东海东部、钓鱼岛附近海域、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡有1.5到2米的中浪区；

南海东北部有1.5到2.5米的中浪到大浪区；

南海西北部、中部有1.3到2米的中浪区；

南海南部有0.8到1.3米的轻浪到中浪；

北部湾有0.6到1米的轻浪。

预计后天，

渤海将生成大浪区，浪高2到3米；

南海东北部的大浪区减弱消失。

10月12~15日西北太平洋海浪数值预报

美丽海岛海域海况

预计明天，

永兴岛附近海域有2.2米的中浪，不适宜乘船出行；

钓鱼岛、分界洲岛、蜈支洲岛附近海域有1.8米的中浪，嵊泗列岛、东极岛、大陈岛、洞头岛、南麂岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛附近海域有1.3~1.7米的中浪，这些海岛较适宜乘船出行和海岛游玩；

我国其他美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。

美丽海岛是指以下的35个海岛：

觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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