次网格地形参数化对WRF模式在复杂地形区风场模拟的影响

黄土高原特殊的地形导致该地区风场特征复杂，本文以黄土高原为研究对象，通过3组数值模拟试验，探讨次网格地形参数化对WRF模式模拟近地面风场的影响。结果表明：地形越复杂，次网格地形标准差越大，WRF模式中离站点最近格点的海拔高度与站点实际海拔高度差异越大；研究时段内，若不考虑次网格地形影响，观测风速较小时，WRF会高估风速，而观测风速较大时，WRF则低估风速。在相对平坦的地区，模拟风速与观测风速之间的均方根误差较小，地形越复杂时，均方根误差越大。采用次网格参数化方案后，模式对风速的模拟有明显改进，认同指数、准确率、相关性等都有明显提高，模拟误差明显降低。3组试验均能模拟出风速的日变化，但不考虑次网格地形影响时，模拟的风速几乎是观测值的2倍，考虑次网格地形影响后，模拟的风速明显降低，其中Jimenez方案模拟的风速与观测值之间的偏差最小，能更好地描述风速的空间分布特征，而Mass方案仅降低了平原和山谷地区的风速却没有突出山区的高风速，对风速空间变化的模拟不如Jimenez方案。