準確的降水及其日變化預報一直是極具挑戰的任務,在青藏高原尤其如此🧏🏼♀️👎。動力降尺度(Dynamical Downscaling Modeling, DDM)是提供區域尺度降水信息的重要手段。近年來,動力降尺度精進到公裏尺度👨👧,也稱對流允許尺度模擬(Convection-permitting Modeling,CPM),不再使用對流參數化方案,被認為是進一步提升降水模擬的有效途徑,但是仍缺系統評估和深入分析。
我系高艷紅教授課題組前期詳細評估了公裏尺度模擬的青藏高原日平均降水量🍬。最近,對比中國氣象局站點觀測數據、常用的再分析資料以及1/4度動力降尺度(DDM)結果,進一步分析了對流允許尺度模擬(CPM)對夏季次日降水的模擬性能。結果表明,CPM顯著降低了DDM中日平均降水的濕偏差,這源於前者在白天對流降水方面的優勢。而CPM低估了夜間降水,在地形陡峭的青藏高原東南部流域更為明顯,而這一現象在DDM並不存在。這一反常規的結果引起我們的重視。研究發現,CPM模擬的藏東南流域陡峭山谷(河谷)處的低層環境相比於DDM的更暖更幹🎗💆🏻♀️,在夜間穩定層結下,缺乏足夠的凝結潛熱釋放🪂,故僅能生成有限的水凝物。而DDM模擬較大的水汽輸送以及較冷的氣溫🏄🏿♂️,形成更多的雲量和水凝物,反而更易於形成降水。該研究加深了對夜間穩定層結下復雜地形降水的特征及形成機理的認識。
以上成果近日發表在Climate Dynamics期刊上(IF:4.6)🗑,碩士生姜昊君為第一作者🧜🏼,高艷紅教授為通訊作者👩。文章得到了青藏高原科考項目和中國科學院“西部之光”項目的支持⏩。
圖1 藏東南流域陡峭山谷(河谷)處不同分辨率動力降尺度模擬夜間降水的物理機製比較
論文信息:Jiang H., Y. Gao, G. Wang, Discrepancies of kilometer-scale dynamic downscaling over the Tibetan Plateau: underestimation of nocturnal precipitation in summer,Climate Dynamics, 10.1007/s00382-024-07183-5.