江淮梅雨锋暴雨降水日变化的分析与模拟研究

梅雨锋暴雨是导致夏季江淮流域洪涝灾害的主要降水过程之一，对该对象的深入研究有助于提升防灾减灾能力。梅雨锋暴雨存在显著的日变化特征，通过对地面和探空加密观测资料、风廓线、雷达、卫星等多种资料的综合分析给出典型江淮梅雨锋暴雨过程中降水日变化特征及与降水有关的各种物理量的三维空间分布和日变化的观测特征；在此基础上，进行典型个例的积云分辨尺度数值模拟，评估模式对江淮梅雨锋暴雨日变化的模拟能力；利用高时空分辨率的模式输出研究东亚特殊地形下江淮梅雨锋暴雨日变化的中尺度动力热力特征，进而揭示降水日变化的根本原因，以期为东亚梅雨锋暴雨的预报提供思路。

本项目对近十年来典型江淮梅雨锋暴雨过程进行分析，在明确梅雨期强降水具有显著日变化的基础上，重点针对2003年6月末至7月上旬淮河流域梅雨锋暴雨和2013年7月上旬华中地区梅雨锋暴雨进行实况分析和数值模拟。多种观测资料的综合分析表明，梅雨期强降水及其相关的动力/热力物理量具有显著日变化特征；数值模拟显示：相比以往使用积云参数化方案的模拟，积云可分辨模拟对降水日变化的描述具有明显优势；同时还比较了不同资料同化系统在2013年强梅雨预报中的表现。为研究模式物理过程对降水日变化的影响，以华中区域中尺度业务模式WRF3D为平台，使用当前流行的2种边界层方案完成了2012年7月批量敏感试验，并定量评估不同方案下预报的我国中东部地区降水日变化特点。此外，还使用WRF模式对青藏高原地区夏季降水日变化进行积云可分辨模拟，目的是检验该模式在高原复杂地形下的模拟性能，这是本项目的又一收获。