Page 207 - 《高原气象》2026年第1期
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第 45 卷  第 1 期                        高     原     气    象                             Vol. 45  No. 1
                 2026 年 2 月                       PLATEAU METEOROLOGY                              February， 2026


               张琳， 张卫红， 尹金方，等， 2026.  WRF 模式中初始土壤温湿度对华北冬季近地面要素预报的影响［J］. 高原气象， 45（1）：
               203-216.  ZHANG Lin， ZHANG Weihong， YIN Jinfang，et al， 2026.  Impact of Initial Soil Temperature and Moisture on the Tem‐
               perature and Relative Humidity at 2 m in the WRF Model over North China in Winter［J］. Plateau Meteorology， 45（1）： 203-216.
               DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2025. 00058. CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00058.




                          WRF模式中初始土壤温湿度对华北冬季

                                          近地面要素预报的影响



                                                                             4
                                    张 琳      1， 2， 3 ， 张卫红   1， 2， 3 ， 尹金方 ， 丁明虎         4
                                        （1. 河北省气象与生态环境重点实验室，  河北  石家庄    050021；
                                     2. 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室，  河北  雄安新区    071800；
                                             3. 河北省气象科学研究所，  河北  石家庄    050021；
                                        4. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，  北京    100081）

                       摘要： 基于 WRF模式， 研究了来自 CMA-GFS分析场、 CLDAS融合实况产品两种土壤温、 湿度初始场对
                       2023 年 12 月 10 -25 日华北地区近地面温、 湿要素预报效果的影响， 并分别讨论了初始土壤偏冷/偏暖、
                       偏干/偏湿对 2 m气温的影响差异。结果表明： （1）在预报时长 21 h之前， 以 CLDAS为土壤温湿度初始场
                       预报的相对湿度/2 m气温效果较差；在 21 h之后， CLDAS初始土壤温湿度对相对湿度/2 m气温的预报效
                       果更好， 均方根误差（RMSE）最多降低 8. 3%/10%。（2）以 CLDAS为土壤温湿度初始场时， 由于模式初始
                       场中， 大气和土壤温、 湿度的数据来源不同， 大气和土壤温、 湿度通过更多地表向大气输送的感热、 潜
                       热通量进行热调整， 在 21 h达到平衡， 故在 21 h之后相对湿度/2 m 气温的预报效果转优。（3）空间上， 在
                       山西南部、 河北中南部及其以南地区， CLDAS土壤温湿度为初值预报的相对湿度负偏差更小、 日最高气
                       温暖偏差更小、 日最低气温暖偏差更大， 在河南的预报效果更好， 其相对湿度偏差降低了 8%， 日最高气
                       温偏差减少了 1. 5 ℃；在山西北部、 河北北部及其以北地区， CLDAS土壤温湿度初值预报的相对湿度负
                       偏差更大， 预报的日最高、 最低气温均更优。（4）当初始土壤偏湿、 偏冷时， 2 m气温的预报效果最好， 几
                       乎接近于真实气温；当初始土壤偏湿、 偏暖时， 土壤温湿度初值对 2 m 气温的预报效果影响较小， 2 m 气
                       温预报效果整体欠佳。相比土壤温度， 土壤湿度初值对 2 m 气温预报影响更大， 当初始土壤偏干时， 对
                       地表热通量的影响最大， 感热通量更大， 潜热通量更小， 日最低气温的预报效果更好。
                       关键词： 初始土壤温、 湿度；数值预报；CLDAS；气温；相对湿度
                       文章编号： 1000-0534（2026）01-0203-14   中图分类号： P457.3   文献标识码： A
                       DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2025. 00058
                       CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00058


               1  引言                                             和 降 水（Fan，  2009；Xue  et  al，  2017；廖 慧 仁 等 ，
                                                                 2024；叶宇辰等， 2024）。由于土壤本身特性， 土壤
                   土壤温、 湿度的准确模拟能够改善模式对近地                         温、 湿度比大气的“记忆”时间更长（Dirmeyer et al，

               面气温和湿度的预报效果（Trier et al， 2008；Dy and              2009）， 在不同时间尺度的数值模拟中， 土壤温度
               Fung， 2016；Zhong et al， 2020；杨袁慧等， 2013），         和土壤湿度对大气过程的影响具有持续性（Chen
               并对边界层的对流产生影响， 从而影响大尺度环流                           and Dudhia， 2001；Xue et al， 2017）。气候尺度上，


                  收稿日期： 2025⁃01⁃20；定稿日期： 2025⁃04⁃23
                  资助项目： 河北省气象局青年基金项目（22ky20）；河北省重点研发计划项目（22375404D）；河北省自然科学基金项目（D2025304001）；中
                         国气象科学研究院基本科研业务费专项基金项目（2023Z004， 2023Z015）
                  作者简介： 张琳（1996 -）， 女， 河北石家庄人， 工程师， 主要从事数值预报与模拟研究. E-mail： zhanglin_96@163.com
                  通信作者： 张卫红（1987 -）， 女， 河北邯郸人， 工程师， 主要从事数值预报研究. E-mail： weiihong2008@163.com
                  © Editorial Department of Plateau Meteorology （CC BY-NC-ND）
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