高纬度强对流与对流层上层水汽变化关系的数值模拟研究

应用wrf中尺度模式模拟了发生在黑龙江省西南部的一次区域性暴雨过程,通过云微物理参数化方案的敏感性试验,分析了对流云体中水汽垂直输送特征。结果表明:强对流活动使对流层上层局地水汽平均增加10倍以上,对流活动对于水汽的垂直输送以及对高层水汽含量的改变具有非常显著的作用。云微物理参数化方案,对于整个对流层水汽通量密度变化趋势有较好的表现。在不同方案中,0.5~9km水汽通量密度及24h总水汽垂直输送量,随高度变化差异较大。这是由平均垂直速度对不同方案敏感性造成的,不同的参数化方案,水汽通量最大值间最多相差可达27.9%。在不同的方案中,对流层上层加湿作用持续时间和对流层上层平均水汽混合比的最大值较敏感:对流活动可造成模拟区域对流层上层增湿持续16~20h不等;对流层上层平均水汽混合比的最大值差异明显,最大可达15.8%。进行24h平均后,上述物理量对方案的敏感性可减小到8.3%。所以,云微物理方案的不确定性对于暴雨过程的时间尺度是不可忽视的。