1. 本选题研究的目的及意义
夏季风雨带的季节性北跳是东亚地区气候变化的重要特征之一,对我国乃至整个东亚地区的农业生产、水资源管理和生态系统平衡都具有至关重要的影响。
然而,由于夏季风雨带北跳过程受到多尺度天气系统和复杂地形等因素的共同影响,其形成和演变机制十分复杂,准确预测其发生时间和强度仍然是一个巨大的挑战。
数值模式作为研究天气气候变化的重要工具,可以模拟和预测夏季风雨带的移动过程,为深入理解其机制提供科学依据,进而提高对夏季风雨带北跳的预测能力。
2. 本选题国内外研究状况综述
夏季风雨带的模拟和预测一直是气象学研究的热点和难点,国内外学者对此进行了大量的研究。
1. 国内研究现状
国内学者在利用数值模式模拟夏季风雨带方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将利用WRF中尺度数值天气预报模式,选取合适的模拟区域和时间段,对夏季风雨带北跳过程进行数值模拟。
通过对比分析模拟结果与观测资料,评估WRF模式对夏季风雨带北跳过程的模拟性能,包括降水空间分布特征、环流形势演变特征、水汽输送过程以及热力条件演变特征等方面的模拟能力。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤:(1)数据收集与处理:收集研究区域和时间段内的气象观测资料,包括降水、气温、气压、风场等,并对数据进行质量控制和处理,建立气象要素数据库。
(2)WRF模式配置与运行:根据研究区域和模拟目标,配置WRF模式参数,包括模拟区域范围、网格分辨率、模拟时间、物理过程参数化方案等,并利用处理好的气象数据进行模式初始化和运行。
(3)模拟结果评估与分析:利用统计分析方法,将WRF模式模拟结果与观测资料进行对比分析,评估模式对夏季风雨带北跳过程的模拟性能,包括降水、环流、水汽输送、热力条件等方面的模拟能力。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:(1)采用高分辨率的WRF模式对夏季风雨带北跳过程进行精细化模拟,并结合多源观测资料对模拟结果进行全面评估,以期更准确地揭示夏季风雨带北跳的时空演变特征和物理机制。
(2)重点关注WRF模式对北跳过程中关键影响系统的模拟性能,探讨这些系统对夏季风雨带北跳过程的影响,为深入理解北跳机制提供新的视角。
(3)通过敏感性试验,定量分析不同因素对WRF模式模拟偏差的影响,为改进模式参数化方案和提高模式模拟能力提供科学依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 施宁, 智协飞, 周天军, 等. 长江中下游地区极端降水事件的WRF模式降尺度模拟及评估[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 1-12.
[2] 段明娟, 何金海, 陈丽娟. 中国夏季降水预测的新型动力-统计模型[J]. 应用气象学报, 2018, 29(5): 513-527.
[3] 冯娟, 高辉, 张博, 等. WRF模式对2017年夏季江淮流域极端降水模拟能力的检验评估[J]. 气象, 2020, 46(8): 979-991.
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