青藏高原和四川盆地夏季降水量日变化的对比研究和数值模拟

青藏高原及周边地区夏季降水有显著的日变化特征。项目利用中国气象局和中科院大气综合观测研究站降水量资料检验TRMM多卫星降水分析（TMPA)资料在高原地区的适用性，使用0.25o格点分辨率和每小时间隔的TMPA资料，采用谐波分析和合成分析的方法研究高原及周边地区，尤其是四川盆地夏季降水量日变化特征。利用中尺度预报WRF(Weather Research and Forecasting)模式，模拟高原和四川盆地夏季降水量日变化现象，比较两个特殊地形下降水量日变化特征的差异，探索降水量日变化信号在高原地区生成和传播的机制。通过对高原和四川盆地降水量日变化的对比研究和数值模拟，揭示该地区大气活动日变化规律和形成机制，奠定TRMM卫星资料在复杂地形的应用基础，推进高原大气综合观测站资料的应用，使高原地区降水量日变化信号成为检验数值模式敏感性的一个重要依据，提高数值模式在我国西部地区的应用水平。

青藏高原和其以东的四川盆地形成鲜明的地形对比，在降水日变化特征上也呈现显著差异。项目在检验热带降水测量（TRMM）卫星资料在高原及周边地区适用性的基础上，对比研究了青藏高原和四川盆地夏季降水量的日变化特征。结果表明高原地区降水日变化特征表现为，以午后对流云降水为主，云系范围小，垂直发展浅薄，呈被“挤压”状态。而盆地降水日变化特征表现为，后半夜降水增强，除对流云降水强盛外，层状云降水的贡献比高原地区明显加强，且盆地降水日变化特征还表现出发展范围大，垂直发展高的特征。. 项目采用美国的天气研究预报WRF（Weather Research and Forecasting）模式，以高原和盆地降水日变化显著的天气过程为例，设计不同的参数化方案和模式分辨率，进行模拟试验研究，并从降水落区、强度，以及日变化特征上，利用客观检验的方法，检验数值模拟结果的优劣。发现高原地区选择Lin的微物理方案和Grell－Devenji积云参数化方案，以及适当增加模式水平分辨率，可以提高降水的模拟和预报效果。在四川盆地，选择Lin微物理方案和New－Grell积云参数化方案，可使降水中心位置正确，强度合理。但是对四川盆地而言，提高模式水平分辨率不是改善模拟效果的有效途径，20～30km分辨率的数值试验具有相对较好的模拟效果。同时项目以改变抬高、降低地形高度，以及增加和减小地形高度对比等方法，设计了地形敏感性试验，对高原和盆地的降水过程进行模拟试验，结果说明地形是影响高原和周边地区降水的主要因素，地形资料直接影响降水模拟的落区和强度，影响到降水模拟效果的优劣。通过提高地形资料的准确性，可以降低降水模拟的不确定性。. 利用欧洲中心的ERA－40再分析资料，分析了高原地区降水日变化形成机制，结果发现傍晚时对流层高层气流辐散和低层辐合同时增强，垂直上升运动增强，大气低层的水汽含量明显增加，同时从正午到傍晚前后高原表现为显著热源，以上气象条件的日变化特征导致傍晚前后大气的不稳定性增强，为该时段频繁活动的对流系统提供动力、热量和水汽条件。