基于多站点激光雷达观测的台风Wipha(2025)边界层结构及PBL方案评估
编号:360
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更新:2026-08-03 20:05:11 浏览:0次
口头报告
摘要
本研究利用2025年台风Wipha(韦帕)过境期间连续的多站点多普勒测风激光雷达观测资料,对高分辨率数值模拟中的行星边界层(PBL)参数化方案进行了评估。模拟表明,所有七种方案都能较合理地重现整体的台风移动路径、强度演变以及水平对流结构。但是,与高频激光雷达观测的细致对比揭示了边界层内随高度变化的误差,没有单一方案能在整个垂直高度上保持一致的准确性。
具体而言,BouLac方案在低层边界层中表现最佳,但随着高度的增加,低估现象逐渐加剧;而ACM2方案则生成了更为垂直均匀的风廓线,导致风切变减弱。Shin-Hong和MYNN 2.5方案在各高度上的表现更为均衡,而YSU和KEPS方案则倾向于高估低层风速。
这些偏差主要是由垂直湍流混合的差异所驱动的。虽然所有方案都能重现观测到的位于地表上方几百米处的涡动扩散系数极大值,但它们的具体结构却存在显著差异。Km较大且深厚的方案(如ACM2)倾向于对动量进行过度混合,导致垂直更为均匀的风廓线。相反,Km较小且在垂直方向上更为浅薄的方案(如Shin-Hong和KEPS)则维持了更强的垂直风速梯度。MYNN 2.5和EEPS方案代表了一种中间状态。BouLac方案表现出强烈的低层混合,但产生了径向向外偏移的Km分布,这导致了近地表风速较为准确,但高层的低估现象却不断加剧。
这些发现系统论证了参数化方案的湍流混合差异是如何调节了台风边界层的垂直风切变和环流结构的,突显了地基激光雷达观测在评估和改进PBL参数化方案方面的重要价值。
稿件作者
朱奕婷
上海飞机试飞工程有限公司
葛杨金晞
上海飞机试飞工程有限公司
孙俊颖
上海飞机试飞工程有限公司
ChanPak-wai
Hong Kong Observatory
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