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南京大学大气科学学院黄安宁教授团队在《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上发表“Local and Remote Effects of the Sub‐Grid Turbulent Orographic Form Drag on the Summer Monsoon Precipitation Over Eastern China”一文，探究了次网格微尺度地形所产生的次网格地形湍流拖曳（STOFD）对中国东部夏季风降水的局地和远程影响并揭示了其影响机制，为更精准的降水模拟与预报提供理论基础。南京大学大气科学学院硕士生周雨辰为论文第一作者，黄安宁教授为通讯作者，合作者有南京气象科技创新研究院李昕副研究员、南京大学大气科学学院博士生顾春雷和南京气象科技创新研究院吴阳助理研究员。![]()
图 1.观测 (a)和控制试验模拟的夏季平均降水量(b)，控制试验与观测的夏季平均降水量之差(c)，各敏感性试验与控制试验的夏季平均降水量之差(d-h)。
该研究利用带有STOFD参数化方案的第4版区域气候模式（RegCM4）开展了一系列开启不同区域STOFD方案的敏感性试验和一个不开启STOFD方案的控制试验。结果表明，不同区域STOFD方案的开启均在不同程度上改善了降水模拟结果。STOFD的局地效应显著增加了次网格微尺度地形复杂的中国东南部地区的夏季降水，使夏季模拟降水的绝对误差和均方根误差（RMSE）分别降低了37.1%和10.7%。而中南半岛和云贵高原地区的STOFD的远程效应对次网格微尺度地形平坦的华北地区夏季降水的减少最为显著，导致该地区夏季模拟降水的绝对误差和RMSE分别降低了90.1%和32.9%。此外，天山和青藏高原地区的STOFD的远程效应对中国东南部和华北地区的夏季降水模拟都有明显的改善作用。STOFD的局地和远程效应均通过影响环流，水汽输送，大气稳定性和垂直运动影响降水。其中，STOFD的局地效应通过产生更集中的扰动增强中国东南部的降水，而STOFD的远程效应能强烈影响大气环流，进而改善整个中国东部地区降水模拟。研究强调了STOFD的远程效应对中国东部夏季降水具有重要影响，在数值模式的模拟与预报过程中应当加以重视。![]()
图 2. 夏季日均降水量(a)和各敏感性试验相对于控制实验的RMSE降低量(b)。柱状图上的百分比表示各敏感性试验模拟的中国东南部和华北地区5年夏季日均降水量的绝对误差(a)和RMSE (b) 的相对降低量占控制实验的百分比。
原文链接
Zhou, Y., Huang, A., Li, X., Gu, C., & Wu, Y. (2024). Local and remote effects of the sub‐grid turbulent orographic form drag on the summer monsoon precipitation over Eastern China.Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129(20), e2024JD041173. https://doi.org/10.1029/2024JD041173
团队近年其他相关工作
Gu, C., Huang, A., Li, X., Yang, B., Zhou, X., & Wu, Y. (2023). Impact of Sub-Grid Turbulent Orographic Form Drag on the Summer Monsoon Precipitation Simulation Over China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128(20), e2023JD039113. https://doi.org/10.1029/2023JD039113
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