适用于变分辨率的对流参数化方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:41219962 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-09 23:40
本发明专利技术提供了一种适用于变分辨率的对流参数化方法、装置、设备及介质,该方法包括基于不同分辨率的模式网格形成的各子区域,计算各子区域的卷入率,建立统计关系式,获得卷入率伴随分辨率的缩放关系式,并作为订正因子获得适用于变分辨率模式的尺度自适应卷入率参数化;基于临界浮力条件下参数化对流云量,计算卷出率,确定积云模型;生成满足贝塞尔函数统计分布的样本数据,对每个时间步长,基于随机种子数,利用蒙特卡洛方法建立积云质量通量概率密度分布函数;利用对流云量对分布函数进行尺度自适应订正,获得订正后的积云质量通量,并与所述积云模型耦合,获取对流参数化方案,以解决变分辨率条件下设计尺度自适应夹卷率参数化问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数值天气预报,尤其涉及一种适用于变分辨率的对流参数化方法、装置、设备及介质


技术介绍

1、积云对流是数值模式中最重要的非绝热加热物理过程之一,它是全球能量、水分和质量循环的重要调节器,在全球气候系统中具有重要的纽带作用,也是影响模式性能的主要瓶颈。例如,气候模式反映出的双赤道辐合带现象,大气季节内振荡的模拟偏差,都与积云对流参数化的不完善有关。因此,改进积云对流参数化方案是提高模式整体性能的一个重要途径。近年来,随着模式分辨率的不断提高,研发尺度自适应对流参数化方案,以解决在粗分辨率网格下所发展的物理过程参数化的理论假设失效问题,是数值预报发展的重大挑战之一。

2、现有方案提出的对质量通量进行尺度调整的自适应方案,将对流参数化的对流调整时间进行依赖分辨率的修正,从而实现了尺度自适应,改进了ecmwf高分辨率模式的对流预报,但是是基于传统的准平衡假定,原有框架并没有被打破,而研究非准平衡条件下的对流闭合假设和次网格云模型,是尺度自适应对流参数化发展的方向。

3、除闭合假设外,积云与环境大气的混合过程(又称夹卷)也是影响本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,包括步骤:

2.如权利要求1所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述立卷入率与各子区域对应分辨率之间的统计关系式具体如下:

3.如权利要求1所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述基于临界浮力条件下的临界混合比参数化对流云量,并计算卷出率包括以下步骤:

4.如权利要求1-3任意一项所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述临界混合比χc计算如下式:

5.如权利要求4所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述通过计算确定归一化的中性浮力条件...

【技术特征摘要】

1.一种适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,包括步骤:

2.如权利要求1所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述立卷入率与各子区域对应分辨率之间的统计关系式具体如下:

3.如权利要求1所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述基于临界浮力条件下的临界混合比参数化对流云量,并计算卷出率包括以下步骤:

4.如权利要求1-3任意一项所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述临界混合比χc计算如下式:

5.如权利要求4所述的适用于变分辨率的对流参数化方法,其特征在于,所述通过计算确定归一化的中性浮力条件下的总水汽比湿梯度,与对流云量σ的归一化梯度大体呈线性相关,获得拟合关系,拟合关系式具体如下:

6.如权利要求4所述的适...

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓聪赵雅昕王凯缪昊刘艳婕
申请(专利权)人:中国科学院大气物理研究所
类型:发明
国别省市:

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