临界理查森数对不稳定状态下边界层模拟的影响

摘要：

在边界层参数化方案中,临界理查森数可以用来判断湍流状态和计算边界层高度.大部分模式会将临界理查森数设置为常数,但实际上它会发生改变.基于WRF(weather research and forecasting)中尺度数值预报模式和YSU(Yonsei Univer-sity)边界层参数化方案(以下简称WRF/YSU),以一次夏季的晴好天气过程为背景,研究了当临界理查森数发生变化,会对气象场和边界层湍流产生的影响.结果表明:当临界理查森数增加时,大范围区域的边界层的高度会增加.在时空上能够体现出来.在空间上,边界层高度分布不均.从时间上看,在下午边界层高度受到的影响最大;理查森数的临界值增加,湍流扩散系数也增大,水汽混合比增加,并且地面热通量总体增大,使边界层高度增大;YSU方案中湍流扩散方程由一个局部项、一个非局部项和一个夹卷项组成.对于热通量,夹卷项对总热通量的贡献与局部项和非局部项的贡献相当.对于水汽和动量通量,局地项及夹卷通量项在边界层中最大.

关键词：WRF模式、YSU边界层方案、临界理查森数、边界层高度、湍流通量

所属期刊栏目：22

分类号：P401(一般理论与方法)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0210102

在线出版日期：2022-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：9476-9488