下垫面对WRF模式模拟黑河流域区域气候精度影响研究  

Impact of Underlying Surface Information on WRF Modeling in Heihe River Basin

作　　者：潘小多[1,2] 李新[1] 冉有华[1] 刘超[1] 

机构地区：[1]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州730000 [2]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《高原气象》2012年第3期657-667,共11页Plateau Meteorology

基　　金：863计划重点项目“全球陆表特征参量产品生成与应用研究”课题“陆面模拟与同化系统示范研究”(2009AA122104);国家自然科学基金项目(40901202);国家杰出青年科学基金项目(40925004);冻土工程国家重点实验室开放基金课题(SKLFSE201009)共同资助

摘　　要：利用高精度的土地覆盖、土壤质地类型和地形高度值替换了天气研究和预报模式Weather Research and Forecasting Model(WRF)中的相关数据,通过数值模式试验检验了下垫面数据对WRF模拟精度的影响。同时,通过与黑河综合遥感联合试验中7个测站观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面数据改变对近地表气象要素的模拟精度的影响。结果表明:(1)WRF模式本身的地形高度信息在黑河流域上游地区有较大误差,造成了一定的模拟误差。而使用高精度的下垫面数据可以提高WRF模式在黑河流域上游复杂区域的模拟能力;(2)2m气温除了随地形高度递减外,还受土壤质地和土地覆盖小幅度影响,而且进行地形订正后的2m气温与2m湿度的模拟在下垫面为水体的区域对比强烈,因此为模式提供准确的水体分布信息也至关重要;(3)2m气温和湿度等要素的模拟差异值与地形高度资料的差异呈负相关,而降雨量的差异与地形高度差异呈微弱的正相关,与土壤质地差异和土地覆盖差异的相关性也比较弱。The method effectiveness and correctness of replacement process on Weather Research and Forecasting Model （WRF） underlying surface data were described in quite detail. The comparison analysis on mean bias error, root mean square error and correlation coefficient of two WRF simulation groups be- tween pre-process and post-process was executed. The following conclusions were summarized： （1） Ter- rain in Heihe River Basin upstream originated from WRF model is rough, and would cause certain error in WRF simulation; （2） Replacement of terrain with high spatial resolution can improve WRF simulation, es- pecially for complex region; （3） In addition to elevation, 2 m temperature as well as 2 m relative humidity is strongly effected by water body, so it is vital to provide the precise information of water body for region- al climate model; （4） There is a positive relationship between rainfall and elevation.

关 键 词：WRF模式 土地覆盖 土壤质地 黑河流域 黑河综合遥感联合试验 

分 类 号：P461[天文地球—大气科学及气象学]