Page 146 - 《高原气象》2022年第1期
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高 原 气 象 41 卷
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环境保护价值(杨显玉和文军,2012)。湖泊产生的 Zhang et al(2019)用WRF模式模拟了太湖的湖陆风
中小尺度环流不仅会对局地的天气起到关键作用, 特征。利用数值模式模拟中小尺度环流的研究日
同时对当地的小气候以及周边生态环境有着重要 渐成熟,同时也有很多关于中小尺度环流的数值模
影响(苏东生等,2019)。杨薇等(2014)对太湖地区 拟方案的探究;戴永久等(2018)对新版通用陆面模
的一次强雷暴过程进行了数值模拟,揭示了太湖地 式 CoLM 中的湖泊过程方案进行了性能评估;宋兴
区的湖陆风与强对流天气的关系;曹渐华等(2015) 宇等(2020)对多种湖泊模式对于青藏高原典型湖
和 Wang et al(2017)分别分析了鄱阳湖和太湖地区 泊的适用性进行了对比。这些研究证明了利用数
的湖陆风特点及其季节变化等气候特征;Went‐ 值模式模拟中小尺度环流的可行性并为如何正确
worth et al(2015)、Horel et al(2016)、Blaylock et al 地选择数值模拟方案提供了思路和参考。
(2017)分析了大多伦多和大盐湖地区的湖陆风对 扎陵湖和鄂陵湖地区平均海拔较高,地形和下
臭氧等污染物时空的影响。湖泊所在地区的局地 垫面复杂多变,除湖泊和湿地外,还有高大山脉和
环流一直以来都是湖泊研究中的热点问题,但对于 丘陵,以及高寒草甸以及草甸退化后的稀疏植被地
扎陵湖和鄂陵湖而言,由于该地区的气候环境恶 带。复杂下垫面条件和地形共同作用影响下,湖泊
劣,气象观测站点稀少且空间分布极其不均匀,基 产生的局地环流及湖泊周边地区的大气边界层变
本观测资料存在不连续、不充足的现象,因此采用 化特征是本次数值模拟工作所关注的主要内容。
数值模拟对该地区的局地环流及地表能量通量的
2 数值模拟试验方案设计
变化不失为一种经济有效的研究手段(赵林等,
2010;马舒坡等,2007;张美根等,2007;李茂善 选 用 的 模 式 为 WRF3. 6. 1 版 本(Weather Re‐
等,2006)。 search and Forecasting Model),该版本的 WRF 模式
关于利用数值模式模拟中小尺度环流的研究 中所采用的湖模式是一维质量和能量守恒热扩散
一 直 被 国 内 外 相 关 学 者 广 泛 关 注 。 陈 万 隆 等 湖泊模式,它是由美国国家环境预报中心 NCEP 和
(1995)利用一个含植被参数化的二维中尺度模式 美国国家大气研究中心 NCAR 联合开发的新一代
模拟了夏季青海湖的湖陆风,并揭示了驱动湖陆风 中尺度数值模式。Beljaars and Holtslag(1991)和石
的因素以及冷暖湖效应;吕雅琼等(2008)和 Yang 春娥等(2015)的研究表明,WRF 模式能够较好的
et al(2015)用非静力中尺度模式 MM5 模拟了夏季 模拟大气边界层。利用 WRF 模式对 2013 年 8 月 1
纳木错湖典型大气边界层特征,并通过模拟出的大 日00:00(北京时,下同)至15日24:00的天气过程进
气边界层特征解释了当地产生强对流天气的重要 行了模拟,研究区域为扎陵湖和鄂陵湖区域,地理
原因;张雷鸣(1994)对滇池的中尺度环流进行了三 位置如图 1[图 1(a)基于国家测绘地理信息局标准
维 数 值 模 拟 ,对 比 分 析 了 湖 陆 风 的 模 拟 结 果 ; 地图服务网站下载的审图号为 GS(2016)1569 号的
图1 扎陵湖和鄂陵湖地理位置(a)和Landsat卫星影像图(b)
Fig. 1 The location(a)and Landsat satellite image(b)of Gyaring Lake and Ngoring Lake