对流夹卷率参数化的改进及其对CIESM模式降水模拟的改进
编号:1014
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更新:2026-04-11 19:58:56 浏览:7次
口头报告
摘要
夹卷率参数化对于对流方案至关重要,但在气候模式中仍存在很大的不确定性。本研究基于深对流飞机观测数据,发展了一个新深对流云夹卷率参数化方案(HL方案),并将其应用到联合地球系统模式(CIESM1.1.0)的对流方案中(Song and Zhang,2018,https://doi.org/10.1002/2017MS001191),替代了原有的夹卷率参数化方案(Gregory方案)。与Gregory方案相比,HL方案模拟的夹卷率整体更大,并改进了30°S-30°N区域内对流降水与大尺度降水的模拟,使其与观测数据更为吻合。物理机制如下:宏物理方面,HL方案相较于Gregory方案降低了整体的深对流发生指数,云顶高度和云厚也更低;微物理方面,HL方案整体的上升气流内水凝物混合比和深对流降水生成率均小于Gregory方案,直接减少了深对流降水,与观测结果更接近;间接地,HL方案相较于Gregory方案增加了大尺度降水,进一步使地表净短波辐射减小,从而增强了冷却效应,削弱了约800 hPa以下的大气环流强度,减小了赤道附近低层水汽辐合,导致浅对流降水减少,更接近观测。尽管HL方案相较于Gregory方案模拟的大尺度降水率有所增加,但其深对流和浅对流降水的共同减少起到了决定性作用,导致对流降水率显著减小,使得总降水更接近观测值。新方案提升了模式对降水的模拟能力,为改进气候模式中的深对流方案提供了重要参考。
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