WRF 模式对沪宁高速公路浓雾的模拟研究
摘要
统计表明,发生在沪宁高速公路上的大雾以辐射雾为最多,以平流雾形成浓雾的可能性最大。 [1]本文利用WRF 模式3.0 版本,优选微物理过程和陆面过程方案,模拟区域中心设在(31.5 0 N,120 0 E),采用双重双向嵌套方案,,粗细网格水平分辨率分别为15km 和和5km,相应格点数分别为139 × 139 和 151 × 151。利用NCEP/NCAR 10 × 10 每日四次再分析资料作为初始场和边界层条件。为了更好地模拟这次雾过程,在边界层内垂直方向增加了13 层,由原来的23 层增加到36 层,增加层次主要在近地面200 m 以下。每小时输出一次结果。在WRF 模式中,主要的物理过程及参数化过程包含云微物理过程、积云参数化,长波辐射、短波辐射、边界层参数化、陆面过程参数化以及次网格扩散等。利用2006 年06 月—2009 年06 月沪宁高速公路AMW 高速公路自动气象站环境监测站监测到的数据,并结合大雾发生时的天气背景和大气环流形势,对能见度低于500 m 的需要发布预警信号的大雾按照成因进行分类,分为平流雾和辐射雾;并利用WRF模式分别对大雾进行数值模拟,然后利用实测的雾水资料进行验证,检验WRF模式对平流雾和辐射雾的模拟预报能力,对提高高速公路交通安全提供理论基础。结果表明:模式对平流浓雾天气模拟的效果较好,模拟预报准确率较高,而对辐射浓雾天气几乎模拟不出来。WRF 模式对平流雾的模拟效果较好,而对辐射雾的模拟效果几乎为零。可能原因是NCEP/NCAR 一日四次的10×10 的资料分辨率较低。间隔时间为6 小时,空间尺度在110 km 左右。而一般辐射雾的持续时间最多不超过6 小时,浓雾范围大都在几十公里到上百公里。模式的网格相对于辐射雾来说,尺度偏大,容易模拟遗漏。此次文章平流雾和辐射雾各举了一个例子,但在实际工作中,对2006 年7 月-2009 年6 月沪宁高速公路上出现的能见度低于500 m , 持续时间较长,影响范围比较大的浓雾天气过程都做了模拟,也能得出类似的结果。平流雾的模拟准确率基本都在0.8 左右及以上,模式对平流浓雾天气模拟的效果较好,而对辐射浓雾天气几乎模拟不出来。对能见度越低,持续时间越长,范围越广的平流雾,模拟的效果越好。