不同边界层参数化方案对一次梅雨锋暴雨过程湍流交换特征模拟的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

梅雨锋暴雨是我国夏季最为显著的灾害性天气之一，其具有降水强度大、持续时间长、影响范围广等特点，往往造成严重的洪涝灾害和人员财产损失。

因此，深入研究梅雨锋暴雨的形成和发展机制，提高其预报的准确性和精细化水平，对于防灾减灾、保障人民生命财产安全具有十分重要的意义。

边界层作为大气和地表之间的直接交界面，其物理过程对梅雨锋暴雨的发生发展起着至关重要的作用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者针对边界层参数化方案对天气系统模拟的影响开展了大量研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者主要关注不同边界层方案对梅雨锋暴雨模拟的影响。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以一次典型的梅雨锋暴雨过程为研究对象，利用中尺度数值模式wrf，选取不同的边界层参数化方案进行数值模拟试验，对比分析不同方案对梅雨锋暴雨模拟的影响，并着重探讨其对湍流交换特征的影响机制。

1. 主要内容

1.不同边界层方案对梅雨锋暴雨模拟的影响:对比分析不同边界层参数化方案模拟的降水分布和强度、梅雨锋环流结构、水汽输送和垂直运动等方面的差异，评估不同方案对梅雨锋暴雨模拟的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟的方法，利用中尺度天气研究与预报模式(wrf)作为模拟工具，选取一次典型的梅雨锋暴雨过程作为研究个例。

首先，收集整理该梅雨锋暴雨过程的观测资料，包括地面气象观测资料、探空资料、雷达资料、卫星云图等，为数值模拟提供初始场和边界条件，并用于验证模拟结果。

其次，根据研究目的和内容，设计合理的数值模拟试验方案，选取不同的边界层参数化方案，保持其他物理参数化方案一致，进行多组对比试验。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.关注点聚焦:不同于以往笼统研究边界层方案对梅雨锋降水的影响，本研究将关注点聚焦于湍流交换特征，更加深入地探讨边界层方案对梅雨锋暴雨模拟的影响机制。

2.结合机理分析:本研究不局限于对比分析不同方案的模拟结果，更注重结合气象学理论和诊断分析方法，深入探讨边界层方案影响湍流交换的物理机制，以及湍流交换差异对梅雨锋结构和降水的影响机制。

3.服务实际应用:本研究的结果将为改进梅雨锋暴雨的数值预报提供科学依据，特别是为改进数值模式中边界层参数化方案提供参考，进而提高梅雨锋暴雨的预报准确率和精细化水平。

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. 段明铿, 张涛, 周文, 等. 长三角一次梅雨锋暴雨过程多模式模拟及集合预报试验[j]. 大气科学, 2021, 45(4): 969-985.

2. 高茜, 智协飞, 姚素香, 等. 云微物理参数化方案对一次梅雨锋暴雨模拟的影响[j]. 气象, 2020, 46(11): 1469-1484.

3. 张弛, 陈德辉. 不同边界层参数化方案对 wrf 模式模拟梅雨锋降水的影响[j]. 高原气象, 2019, 38(6): 1284-1295.