随着计算与存储能力的提升,公里尺度(1–5 km)全球数值模式已广泛应用于对流过程研究,但该尺度仍处于深对流模拟的"灰区",积云参数化方案的选取对降水模拟具有显著影响。中尺度对流系统(MCS)是极端降水的主要影响系统,其与涡旋的相互作用机制尚缺乏系统认识 。本文基于IFS–FESOM耦合模式2.8 km分辨率模拟结果,采用新的涡旋识别与追踪方法,对比分析了关闭深对流参数化(IFS-deepoff)与限制深对流云底质量通量(IFS-rcbmf)两种方案对2020年梅雨期四川盆地和长江中下游地区MCS、涡旋及降水的模拟能力。结果表明:(1)IFS-deepoff方案对总降水量及空间分布的模拟优于IFS-rcbmf,但两种方案均高估了MCS发生频次及其对总降水的贡献;(2)降水空间分布主要取决于MCS与涡旋的匹配程度,而非MCS数量本身;(3)两种方案对涡旋模拟的敏感性差异显著,IFS-deepoff通过边界层涡旋增强的水汽辐合产生更大的对流有效位能(CAPE),从而模拟出更强的降水极值。本研究揭示了积云参数化方案通过调制涡旋–MCS相互作用影响公里尺度降水模拟的物理机理,为优化深对流参数化及其与动力过程的耦合提供了参考。
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