WRF 模拟、模型敏感性及 2013 年 12 月新英格兰冰暴分析
大气与海洋物理
2020-01-31 v1
摘要
冰暴对电力基础设施构成显著的破坏风险。为改善应急响应并降低成本，能源企业支持了利用数值天气预报（NWP）模式气象输出进行覆冰预报技术的发展。该领域多数科学文献聚焦于 NWP 模式（如天气研究与预报（WRF）模式）在冰暴个例中的应用，但此类分析往往在使用前很少验证输出保真度。本研究评估了 WRF 在刻画 2013 年 12 月 21–23 日新英格兰冰暴地面及垂直剖面方面的表现。使用八种行星边界层（PBL）物理参数化方案、三种再分析数据集、两种垂直层次配置，以及是否进行网格 nudging，运行了一系列敏感性试验。模拟的降水、温度、风速和风向值针对美国东北部及加拿大东南部多个站点位置的地面与探空观测进行了验证。结果表明，尽管近地面变量的时空平均统计量与所选冰暴个例一致，但在站点尺度检验时近地面变量对模式高度敏感。没有任何单一模式配置能对所有变量或站点位置产生最稳健的解，尽管某一种方案通常给出的模式输出真实感最差。总之，我们发现细致的模型敏感性测试与广泛验证是最小化冰暴模拟中基于模型的偏差的必要组成部分。
引用
@article{arxiv.2001.11375,
title = {WRF Simulation, Model Sensitivity, and Analysis of the December 2013 New England Ice Storm},
author = {Julia Simonson and Sean Birkel and Kirk Maasch and Paul Mayewski and Bradfield Lyon and Andrew Carleton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11375},
year = {2020}
}
备注
63 pages, 18 figures