模式网格均匀性对涡旋系统数值模拟的影响研究OA

基于阴阳网格全球-区域通用大气数值模式(YUNMA),评估了不同网格配置和分辨率对涡旋系统模拟结果的影响。通过网格坐标系旋转,获得涡旋运动路径上具有不同均匀性的网格,并结合理想试验与实际台风个例模拟,分析了不同网格均匀性和分辨率对涡旋或台风路径、强度、结构及降水模拟表现的影响。结果表明:(1)网格均匀性对理想涡旋系统的纯动力数值模拟结果影响明显,非均匀网格造成涡旋路径偏移,并加速涡旋强度和移动速度衰减。(2)低分辨率模式较高分辨率模式对网格均匀性更加敏感。相同网格变率情况下,高分辨率动力模式模拟的涡旋强度和涡旋路径更加稳定,涡旋运动速度也能够得到更好地维持。(3)实际台风模拟也受到网格均匀性的显著影响,均匀网格协同高分辨率模式能够更准确地捕捉台风路径,台风强度得以更好保持,而低分辨率且非均匀网格配置导致台风中心位置偏移,模拟路径偏差增大。同时,均匀网格模式能更准确模拟台风降水,提高降水TS评分。网格均匀性不仅制约模式次网格物理过程参数化效果,还影响模式动力计算精度的空间分布一致性,从而影响包含天气系统移动、强度和降水在内的数值模拟效果。